ФЕРМИЈУМ: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА И РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Фермиум је радиоактивни хемијски елемент добија из индуковани начин нуклеарном преображаја, у којем су способни мењања вештачки кључни елемент сматра стабилном реакције нуклеарне типа, и тиме изазвати изотоп радиоактивног природи или елемент који не постоји природно.

Овај елемент откривен је 1952. године, током првог успешног нуклеарног теста "Иви Мике", који је спровела група научника са Универзитета у Калифорнији, под вођством Алберта Гхиорсоа. Фермијум је откривен као продукт прве експлозије водоничне бомбе у Тихом океану.

Годинама после, фермијум је добијен синтетички у нуклеарном реактору, бомбонирајући плутонијум неутронима; и у циклотрону, бомбардујући ураниј-238 азот-јонима.

Фермијум се тренутно производи кроз дуги ланац нуклеарних реакција, који укључује бомбардовање сваког изотопа у ланцу неутронима, а затим омогућава резултирајући бета распад.

Хемијска структура

Атомски број фермијума (Фм) је 100, а његова електронска конфигурација је 5 ф ¹² 7 с ² . Поред тога, смјештен је у групи актиноида који су део периода 7 периодичне табеле и, будући да је његов атомски број већи од 92, назива се трансуранским елементом.

У том смислу, фермијум је синтетички елемент и зато нема стабилне изотопе. Из тог разлога нема стандардну атомску масу.

Исто тако, атоми - који су међусобно изотопи - имају исти атомски број, али различиту атомску масу, с обзиром да тада постоји 19 познатих изотопа елемента, у распону од атомске масе 242 до 260.

Међутим, изотоп који се може произвести у великим количинама на атомској основи је Фм-257, са полуживотом од 100,5 дана. Овај изотоп је такође нуклид са највећом масом и атомским бројем икад изолован из било којег реактора или материјала произведеног у термоуклеарном постројењу.

Иако се фермијум-257 производи у већим количинама, фермијум-255 је постао редовито доступан и чешће се користи за хемијске студије на нивоу праћења.

Својства

Хемијска својства фермијума проучавана су са минималним количинама, тако да су све расположиве хемијске информације добијене из експеримената са траговима елемента. У ствари, у многим случајевима се ова истраживања раде са само неколико атома, или чак и једним атомом.

Према Краљевском хемијском друштву, фермијум има талиште од 1527 ° Ц (2781 ° Ф или 1800 К), атомски радијус је 2,45 А, ковалентни радијус је 1,67 А, и температура од 20 ° Ц је у чврстом стању (радиоактивни метал).

Слично томе, већина његових својстава као што су оксидационо стање, електронегативност, густина, тачка кључања, између осталог, нису познати.

До данас нико није успео да произведе довољно велики узорак фермијума, иако се очекује да је, као и други слични елементи, сребрно сив метал.

Понашање у решењима

Фермијум се у воденом раствору понаша под не-редуктивним условима као што се очекује за тровалентни актинидни јон.

У концентрованим растворима хлороводоничне киселине, азотне киселине и амонијум-тиоцијаната, фермијум формира анионске комплексе са овим лигандима (молекул или јон који се везује за катио метала и формира комплекс), који се могу адсорбовати и потом елуирати из колоне за размену аниона.

У нормалним условима, фермијум постоји у раствору као ион Фм ³⁺ , који има индекс хидратације 16,9 и константу дисоцијације киселине 1,6 × 10 ^-4 (пКа = 3,8); стога се верује да везивање у комплексима задњег актинида има првенствено јонско својство.

Слично томе, очекује се да ће ион Фм ³⁺ бити мањи од претходних јона Ан ³⁺ (плутонијум, амерички или куријум јони), због већег ефикасног нуклеарног набоја фермија; стога би се очекивало да ће фермијум формирати краће и јаче везе метала и лиганда.

С друге стране, фермијум (ИИИ) се може врло лако редуцирати на фермијум (ИИ); на пример, са самаријумским (ИИ) хлоридом, са којим се таложи фермијум (ИИ).

Нормалан потенцијал електроде

Потенцијал електроде је процењен на око -1,15 В у односу на стандардну водоничну електроду.

Слично томе, пар Фм ²⁺ / Фм ⁰ има потенцијал електроде -2,37 (10) В, засновано на поларографским мерењима; то јест волтамметрије.

Радиоактивног распада

Као и сви умјетни елементи, фермијум пролази радиоактивно пропадање узроковано углавном нестабилношћу која га карактерише.

То је тако због комбинације протона и неутрона који не дозвољавају одржавање равнотеже, па се спонтано мењају или пропадају све док не постигну стабилнији облик, ослобађајући одређене честице.

Овај радиоактивни распад настаје спонтаном фисијом разградњом алфа (која је тежак елемент) у калифорнијском-253.

Употребе и ризици

Формирање фермија не одвија се природно и није пронађено у земљиној кори, тако да нема разлога за разматрање његових утицаја на животну средину.

Због малих количина произведених фермијума и његовог кратког полуживота, за то тренутно нема користи изван основних научних истраживања.

У том смислу, као и сви синтетички елементи, фермијеви изотопи су изузетно радиоактивни и сматрају се високо токсичним.

Иако је мало људи у контакту са фермијумом, Међународна комисија за радиолошку заштиту утврдила је годишње границе изложености за два најстабилнија изотопа.

За фермијум-253 граница гутања је постављена на 107 бекуерела (1 Бк је еквивалентно једном распадању у секунди), а граница инхалације на 105 Бк; за фермијум-257 вредности су 105 Бк и 4000 Бк.

Референце

1. Гхиорсо, А. (2003). Еинстеиниум и Фермиум. Хемијске и инжењерске вести, 81 (36), 174-175. Опоравак од пубс.ацс.орг
2. Британница, Е. (друго). Фермијум. Опоравак од британница.цом
3. Краљевско хемијско друштво. (сф) Фермијум. Преузето са рсц.орг
4. ТхоугхтЦо. (сф) Чињенице Фермија. Опоравак од тхинкцо.цом
5. Википедиа. (сф) Фермијум. Преузето са ен.википедиа.орг