Fermio (FM)

Čo je Fermio?

On Fermio (FM) je rádioaktívny chemický prvok, ktorý sa získava indukovaný jadrovou transmutáciou, v ktorej sú reakcie jadrového typu schopné umelo zmeniť jadro prvku považovaného za stabilné, a tak spôsobiť izotop rádioaktívnej povahy alebo prvku, ktorý nie je existujú prirodzene.

Tento prvok bol objavený v roku 1952, počas prvej úspešnej jadrovej eseje „Ivi Mike“, ktorú uskutočnila skupina vedcov z Kalifornskej univerzity pod vedením Alberta Ghiorsa. Fermio bolo objavené ako produkt prvého výbuchu vodíkového čerpadla v Tichom oceáne.

O niekoľko rokov neskôr sa Fermio získalo synteticky v jadrovom reaktore, bombardovanie plutónu neutrónmi; A v cyklotróne, bombardovanie uránu-238 s dusíkovými iónmi.

V súčasnosti sa Fermio vyskytuje dlhým reťazcom jadrových reakcií, ktoré zahŕňa bombardovanie každého izotopu reťazca neutrónmi a potom umožnenie výsledného izotopu zažiť rozklad beta.

Chemická štruktúra fermium

Atómové číslo fermium (FM) je 100 a jeho elektronická konfigurácia je [RN] 5F¹² 7siež². Okrem toho sa nachádza v skupine aktinidov, ktoré sú súčasťou obdobia 7 periodickej tabuľky a keďže jeho atómové číslo je väčšie ako 92, nazýva sa transurický prvok.

V tomto zmysle je fermium syntetickým prvkom, a preto nemá žiadne stabilné izotopy. Z tohto dôvodu nemá štandardnú atómovú hmotu.

Atómy - ktoré sú medzi sebou navzájom izotopy - majú rovnaké atómové číslo, ale rôzne atómové hmoty, vzhľadom na to, že existuje 19 známych izotopov prvku, od atómovej hmotnosti 242 do 260.

Izotop, ktorý sa môže vyskytnúť vo veľkých množstvách v atómovej základni, je však FM-257, s polčasom 100,5 dní. Tento izotop je tiež najväčší atómový a hmotnostné čísla, ktoré boli kedy izolované z akéhokoľvek reaktora alebo materiálu produkovaného termonukleárnou inštaláciou.

Aj keď sa Fermio-257 vyrába vo väčších množstvách, Fermio-255 bol pravidelnejší a používa sa častejšie na chemické štúdie na úrovni indikátorov.

Fermio Vlastnosti

Chemické vlastnosti fermium boli študované iba s minimálnymi množstvami, takže všetky dostupné chemické informácie, ktoré boli získané, sú z experimentov vykonaných so stopami prvku. V skutočnosti sa tieto štúdie vykonávajú iba s niekoľkými atómami alebo dokonca jedným atómom súčasne.

Podľa Kráľovskej spoločnosti pre chémiu má Fermio fúzny bod 1527 ° C (2781 ° F alebo 1800 K), jeho atómový polomer je 2,45 Á, jeho kovalentný polomer je 1,67 Á a A teplota 20 °. C je v tuhom stave (rádioaktívny kov).

Podobne väčšina jeho vlastností, ako je oxidačný stav, elektronegativita, hustota, bod varu, okrem iného nie je známa.

Až do dnešného dňa sa nikomu nepodarilo vyrobiť dostatočne veľkú vzorku Fermio, aby ju videl, hoci sa očakáva, že rovnako ako iné podobné prvky, je to strieborný šedý kov.

Správanie v riešeniach

Fermio sa správa v netrhne znižujúcich podmienkach vo vodnom roztoku, ako sa očakávalo pre trivalentný aktinidný ión.

V koncentrovaných roztokoch kyseliny chlorovodíkovej, kyseliny dusičného a tiocyanátu amónneho a amónneho sa fermium tvorí aniónová s týmito ligandami (molekula alebo ión, ktorý spája kovový katión, aby vytvoril komplex).

Za normálnych podmienok existuje Fermio v roztoku ako fm ión³⁺, ktorý má hydratačný index 16,9 a konštantu disociácie kyseliny 1,6 x 10^-4 (PKA = 3,8); Preto sa verí, že únia v nasledujúcich aktinidových komplexoch je hlavne iónová.

Podobne sa očakáva FM ión³⁺ byť menší ako ióny³⁺ (Plutónia, America alebo Curio) ióny v dôsledku väčšieho fermio efektívneho jadrového zaťaženia; Preto by sa očakávalo, že Fermio formuje kov-hnedé spojenie kratšie a silné.

Na druhej strane, Fermio (III) sa dá pomerne ľahko znížiť na Fermio (II); Napríklad s chloridom Samarium (II), s ktorým Coprecipita El Fermio (II).

Bežný potenciál elektród

Odhaduje sa, že elektródový potenciál je približne -1,15 V vzhľadom na štandardnú vodíkovú elektródu.

Tiež FM²⁺/ Fm⁰ Má elektródový potenciál -2,37 (10) V na základe polarografických meraní; to znamená voltamperometria.

Rádioaktívny rozklad

Rovnako ako všetky umelé prvky, aj Fermio prežíva rádioaktívny rozklad spôsobený hlavne nestabilitou, ktorá ich charakterizuje.

Je to z dôvodu kombinácií protónov a neutrónov, ktoré neumožňujú udržiavať rovnováhu a spontánne sa meniť alebo rozpadať, kým nedosiahnu stabilnejšiu formu a uvoľňujú určité častice.

Tento rádioaktívny rozklad je daný spontánnym štiepením prostredníctvom rozkladu alfa (pretože je to ťažký prvok) v Californio-253.

Použitie a riziká

Fermioova formácia sa nestane prirodzene a nebola nájdená v zemskej kôre, takže nie je dôvod zvážiť jej environmentálne účinky.

Kvôli malému množstvu vyrobeným Fermio a jeho krátkej polovici života v súčasnosti na to nie je možné využiť základný vedecký výskum.

V tomto zmysle, ako sú všetky syntetické prvky, sú izotopy fermio mimoriadne rádioaktívne a považujú sa za vysoko toxické. 

Aj keď málo ľudí prichádza do styku s Fermiom, Medzinárodná rádiologická ochrana Komisia pre dvaja najstabilnejší izotopy stanovila ročné limity expozície pre dva najstabilnejšie izotopy.

V prípade Fermio-253 bol limit požitia stanovený v 107 Becquerel (1 BQ je ekvivalentný rozkladu za sekundu) a limit inhalácie v 105 bq; Pre Fermio-257 sú hodnoty 105 bq a 4000 bq, respektíve.