Fermio (FM)

Co to jest Fermio?

On Fermio (FM) jest radioaktywnym elementem chemicznym, który jest uzyskiwany indukowany przez transmutację jądrową, w której reakcje typu jądrowego są w stanie sztucznie zmienić jądro pierwiastka uważane za stabilne, a tym samym spowodować izotop o charakterze radioaktywnym lub elementowi, który nie ma elementu istnieją naturalnie.

Ten element został odkryty w 1952 r. Podczas pierwszego udanego eseju nuklearnego „Ivi Mike”, przeprowadzony przez grupę naukowców z University of California pod kierunkiem Alberta Ghiorso. Fermio odkryto jako produkt pierwszej eksplozji pompy wodorowej na Oceanie Spokojnym.

Wiele lat później Fermio uzyskano syntetycznie w reaktorze jądrowym, bombardując plutonem neutronami; Oraz w cyklotronie, bombardowanie uranu-238 jonami azotu.

Obecnie Fermio występuje przez długi łańcuch reakcji jądrowych, który obejmuje bombardowanie każdego izotopu łańcucha za pomocą neutronów.

Struktura chemiczna Fermium

Liczba atomowa Fremium (FM) wynosi 100, a jego konfiguracja elektroniczna wynosi [RN] 5F¹² 7S². Ponadto znajduje się w grupie aktynidów, które są częścią 7 okresu okresowej tabeli, a ponieważ jej liczba atomowa jest większa niż 92, nazywa się to elementem transurowym.

W tym sensie Fermium jest elementem syntetycznym i dlatego nie ma stabilnych izotopów. Z tego powodu nie ma standardowej masy atomowej.

Ponadto atomy - które są ze sobą izotopami - mają tę samą liczbę atomową, ale inną masę atomową, biorąc pod uwagę, że istnieje 19 znanych izotopów elementu, od masy atomowej 242 do 260.

Jednak izotop, który może wystąpić w dużych ilościach w podstawie atomowej, to FM-257, z okresem półtrwania wynoszącym 100,5 dni. Ten izotop jest również największą liczbą atomową i masową, jaką kiedykolwiek izolowane z dowolnego reaktora lub materiału wytwarzanego przez instalację termojądrową.

Chociaż Fermio-257 jest wytwarzane w większych ilościach, Fermio-255 jest bardziej regularnie dostępny i jest częściej stosowany do badań chemicznych na poziomie znacznika.

Właściwości Fermio

Właściwości chemiczne Fermium badano tylko przy minimalnych ilościach, tak że wszystkie dostępne informacje chemiczne, które zostały uzyskane z eksperymentów przeprowadzonych ze śladami elementu. W rzeczywistości w wielu przypadkach badania te przeprowadzane są tylko z kilkoma atomami, a nawet jednym atomem.

Według Royal Society of Chemistry Fermio ma punkt fuzji 1527 ° C (2781 ° F lub 1800 K), jego promień atomowy wynosi 2,45 Å, jego promień kowalencyjny wynosi 1,67 Å, ​​a A Temperaturę 20 ° C jest w stanie stałym (radioaktywny metal).

Podobnie, większość jego właściwości, takich jak stan utleniania, elektroonyczność, gęstość, temperatura wrzenia, jest nieznana.

Do dziś nikogo nie udało się wyprodukować wystarczająco dużej próbki Fermio, aby ją zobaczyć, chociaż oczekuje się, że podobnie jak inne podobne elementy, jest to srebrny szary metal.

Zachowanie w rozwiązaniach

Fermio zachowuje się w warunkach nietrimnie zmniejszających się w roztworze wodnym, zgodnie z oczekiwaniami w przypadku trójwartościowego jonu aktynowego.

W skoncentrowanym kwasie solnym, kwasu azotowym i ticyjanianem amonu fermium tworzy anionowe z tymi ligandami (cząsteczka lub jon, który łączy kation metalu z kompleksem), które można zaadsorbować, a następnie wyeliminować z anionowych kolumn wymiany wymiany.

W normalnych warunkach Fermio istnieje w roztworze jako jon FM³⁺, który ma wskaźnik hydratacji 16,9 i stałą dysocjacji kwasowej 1,6 × 10^-4 (PKA = 3,8); Uważa się zatem, że związek w kolejnych kompleksach aktynowych jest głównie jonowy.

Podobnie, jon FM jest oczekiwany³⁺ być mniejszym niż jony³⁺ (Plutonium, Americo lub Curio) jony z powodu większego obciążenia jądrowego skutecznego Fermio; Dlatego można oczekiwać, że Fermio tworzy metal-brązowe ogniwa krótsze i silne.

Z drugiej strony Fermio (III) można dość łatwo zmniejszyć do Fermio (II); Na przykład z chlorkiem samarium (II), z którym Coprecipita El Fermio (II).

Potencjał normalnej elektrody

Oszacowano, że potencjał elektrody wynosi około -1,15 V w odniesieniu do standardowej elektrody wodorowej.

Również FM²⁺/ FM⁰ Ma potencjał elektrody -2,37 (10) V, na podstawie pomiarów polarograficznych; to znaczy woltamperometria.

Rozkład radioaktywny

Podobnie jak wszystkie sztuczne elementy, Fermio doświadcza rozpadu radioaktywnego spowodowanego głównie niestabilnością, która je charakteryzuje.

Wynika to z kombinacji protonów i neutronów, które nie pozwalają na utrzymanie równowagi, i spontanicznie zmieniają się lub nie rozkładają, dopóki nie osiągną bardziej stabilnej postaci, uwalniając niektóre cząstki.

Ten rozkład radioaktywny jest dawny przez spontaniczne rozszczepienie poprzez rozkład alfa (ponieważ jest to ciężki element) w California-253.

Zastosowania i ryzyko

Formacja Fermio nie zdarza się naturalnie i nie została znaleziona w skorupie Ziemi, więc nie ma powodu, aby rozważyć jego skutki środowiskowe.

Ze względu na niewielkie ilości wyprodukowanego Fermio i jego krótka połowa życia, obecnie nie ma zastosowań w tym z podstawowych badań naukowych.

W tym sensie, na przykład wszystkie elementy syntetyczne, izotopy Fermio są wyjątkowo radioaktywne i są uważane za wysoce toksyczne. 

Chociaż niewiele osób kontaktuje się z Fermio, Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej ustanowiła roczne limity ekspozycji dla dwóch najbardziej stabilnych izotopów.

W przypadku Fermio-253 limit spożycia ustalono w 107 Becquerel (1 BQ jest równoważne rozkładowi na sekundę) i limicie inhalacji w 105 bq; W przypadku Fermio-257 wartości wynoszą odpowiednio 105 BQ i 4000 BQ.