Fermio (FM)

Vad är Fermio?

han Fermio (FM) är ett radioaktivt kemiskt element som erhålls inducerat av kärntransmutation, i vilken kärnkraftsreaktioner kan konstgjort förändra kärnan i ett element som betraktas som stabilt, och därmed orsakar en isotop av radioaktiv natur eller ett element som inte är existerar naturligt.

Detta element upptäcktes 1952, under den första framgångsrika kärnkraftsuppsatsen "IVI Mike", som utfört av en grupp forskare från University of California under ledning av Albert Ghiorsoso. Fermio upptäcktes som en produkt från den första explosionen av en vätepump i Stilla havet.

År senare erhölls fermio syntetiskt i en kärnreaktor och bombade plutonium med neutroner; Och i en cyklotron, bombning av uran-238 med kvävejoner.

För närvarande inträffar Fermio genom en lång kedja av kärnreaktioner, som involverar bombning av varje kedjeisotop med neutroner och sedan tillåter den resulterande isotopen att uppleva en beta -nedbrytning.

Fermiums kemisk struktur

Atomantalet för fermium (FM) är 100 och dess elektroniska konfiguration är [RN] 5F¹² 7s². Dessutom ligger det inom gruppen av aktinider som är en del av period 7 i periodiska tabellen och eftersom dess atomnummer är större än 92 kallas det transuriskt element.

I detta avseende är fermium ett syntetiskt element och har därför inga stabila isotoper. Av denna anledning har den inte en standard atommassa.

Atomerna - som är isotoper med varandra - har också samma atomantal, men olika atommassa, med tanke på att det finns 19 kända isotoper av elementet, allt från atommassa 242 till 260.

Emellertid är isotopen som kan förekomma i stora mängder i en atombas FM-257, med en halveringstid på 100,5 dagar. Denna isotop är också den största atom- och massantalet som någonsin isolerats från någon reaktor eller material som produceras av en termonukleär installation.

Även om Fermio-257 produceras i större mängder har Fermio-255 varit mer regelbundet tillgängligt och används oftare för kemiska studier på spårnivå.

Fermioegenskaper

De kemiska egenskaperna hos fermiumet har endast studerats med minimala mängder, så att all tillgänglig kemisk information som har erhållits är från experiment utförda med spår av elementet. I många fall utförs dessa studier med bara ett fåtal atomer, eller till och med en atom samtidigt.

Enligt Royal Society of Chemistry har Fermio en fusionspunkt på 1527 ° C (2781 ° F eller 1800 K), dess atomradie är 2,45 Å, dess kovalenta radie är 1,67 Å, ​​och en A A -temperatur på 20 ° C är i fast tillstånd (radioaktiv metall).

På liknande sätt är de flesta av dess egenskaper såsom oxidationstillstånd, elektronegativitet, densitet, kokpunkt, bland annat okända.

Fram till idag har ingen lyckats producera ett tillräckligt stort urval av Fermio för att se det, även om förväntningarna är att det, liksom andra liknande element, är en silvergrå metall.

Beteende i lösningar

Fermio uppför sig i icke -strängande reducerande förhållanden i en vattenlösning som förväntat för en trivalent aktinidjon.

I koncentrerad saltsyra-, salpetersyra- och ammoniumtiocyanatlösningar bildar fermiumanjoniska med dessa ligander (en molekyl eller jon som förenar en metallkation för att bilda ett komplex), som kan adsorberas och sedan eliminera från anjoniska utbyte kolumn.

Under normala förhållanden finns Fermio i lösning som fmjon³⁺, som har ett hydratiseringsindex på 16,9 och en syra dissociationskonstant på 1,6 × 10^-4 (PKA = 3,8); Så det tros att facket i efterföljande aktinidkomplex huvudsakligen är joniska.

På samma sätt förväntas FM -jonen³⁺ vara mindre än en joner³⁺ (Plutonium, Americo eller Curio) joner på grund av den större Fermio -effektiva kärnbelastningen; Därför kan man förväntas att Fermio Form Metal-Brown Links kortare och starka.

Å andra sidan kan Fermio (iii) reduceras ganska enkelt till Fermio (ii); Till exempel med samariumklorid (II), med vilken Coprecipita el fermio (II).

Normal elektrodpotential

Det har uppskattats att elektrodpotentialen är ungefär -1,15 V med avseende på standardvätelektroden.

Också FM²⁺/ Fm⁰ Den har en elektrodpotential på -2,37 (10) V, baserad på polarografiska mätningar; det vill säga voltamperometri.

Radioaktivt avfall

Liksom alla konstgjorda element upplever Fermio radioaktivt förfall som främst orsakas av instabiliteten som kännetecknar dem.

Detta beror på kombinationerna av protoner och neutroner som inte tillåter att upprätthålla balansen och spontant förändras eller förfaller tills de når en mer stabil form och släpper vissa partiklar.

Detta radioaktiva förfall ges genom spontan fission genom en alfa-nedbrytning (eftersom den är ett tungt element) i Californio-253.

Användning och risker

Fermios bildning inträffar inte naturligt och har inte hittats i jordskorpan, så det finns ingen anledning att överväga dess miljöeffekter.

På grund av de små mängderna av Fermio som produceras och dess korta halvliv finns det för närvarande inga användningar för detta av grundläggande vetenskaplig forskning.

I detta avseende, såsom alla syntetiska element, är Fermio -isotoper extremt radioaktiva och anses vara mycket giftiga. 

Även om få människor kommer i kontakt med Fermio, har den internationella radiologiska skyddskommissionen fastställt årliga exponeringsgränser för de två mest stabila isotoperna.

För Fermio-253 fastställdes intaggränsen i 107 BECQUEREL (1 BQ motsvarar en nedbrytning per sekund) och inandningsgränsen i 105 BQ; För Fermio-257 är värdena 105 BQ respektive 4000 BQ.