The fermium je radioaktivní chemický prvek získávaný způsobem indukovaným nukleární transmutací, při kterém jsou reakce jaderného typu schopné uměle pozměnit jádro prvku považovaného za stabilní, a tak vést k izotopu radioaktivní povahy nebo prvku, který neexistuje přirozeně.
Tento prvek byl objeven v roce 1952, během prvního úspěšného jaderného testu „Ivi Mike“, který provedla skupina vědců z Kalifornské univerzity pod vedením Alberta Ghiorso. Fermium bylo objeveno jako produkt první exploze vodíkové bomby v Tichém oceánu..
O několik let později bylo fermium získáno synteticky v jaderném reaktoru a bombardovalo plutonium neutrony; a v cyklotronu bombardujícím uran-238 ionty dusíku.
Fermium se v současné době vyrábí dlouhým řetězcem jaderných reakcí, což zahrnuje bombardování každého izotopu v řetězci neutrony a následný rozpad výsledného izotopu..
Rejstřík článků
Atomové číslo fermia (Fm) je 100 a jeho elektronická konfigurace je [Rn] 5F12 7sdva. Kromě toho se nachází ve skupině aktinidů, které jsou součástí období 7 periodické tabulky, a protože jeho atomové číslo je větší než 92, nazývá se transuranový prvek..
V tomto smyslu je fermium syntetický prvek, a proto nemá žádné stabilní izotopy. Z tohoto důvodu nemá standardní atomovou hmotnost.
Podobně atomy - které jsou navzájem izotopy - mají stejné atomové číslo, ale odlišnou atomovou hmotnost, když uvážíme, že existuje 19 známých izotopů prvku v rozmezí od atomové hmotnosti 242 do 260.
Izotop, který lze na atomové bázi vyrobit ve velkém množství, je však Fm-257 s poločasem rozpadu 100,5 dne. Tento izotop je také nuklid s nejvyšším atomovým číslem a hmotností, jaký byl kdy izolován z jakéhokoli reaktoru nebo materiálu produkovaného termonukleárním zařízením..
Přestože se fermium-257 vyrábí ve větších množstvích, fermium-255 se pravidelně stává běžně dostupnějším a nejčastěji se používá pro chemické studie na úrovni stopovače..
Chemické vlastnosti fermia byly studovány pouze s nepatrnými množstvími, takže všechny dostupné chemické informace, které byly získány, jsou z experimentů prováděných se stopami prvku. Ve skutečnosti se v mnoha případech tyto studie provádějí pouze s několika atomy nebo dokonce s jedním atomem najednou..
Podle Royal Society of Chemistry má fermium teplotu tání 1527 ° C (2781 ° F nebo 1800 K), jeho atomový poloměr je 2,45 Å, jeho kovalentní poloměr je 1,67 Å a teplota 20 ° C je v pevném stavu (radioaktivní kov).
Podobně většina jeho vlastností, jako je oxidační stav, elektronegativita, hustota, bod varu, mimo jiné, není známa..
K dnešnímu dni se nikomu nepodařilo vyrobit dostatečně velký vzorek fermia, který by bylo možné vidět, i když se očekává, že stejně jako další podobné prvky jde o stříbrošedý kov..
Fermium se ve vodném roztoku chová za nesilně redukujících podmínek, jak se u trojmocného aktinidového iontu očekává.
V koncentrované kyselině chlorovodíkové, kyselině dusičné a thiokyanatanu amonném tvoří fermium aniontové komplexy s těmito ligandy (molekula nebo iont, který se váže na kovový kation za vzniku komplexu), které lze adsorbovat a poté eluovat z aniontoměničových kolon.
Za normálních podmínek existuje v roztoku fermium jako iont Fm3+, který má index hydratace 16,9 a disociační konstantu kyseliny 1,6 × 10-4 (pKa = 3,8); takže se předpokládá, že vazba v zadních komplexech aktinidů má primárně iontový charakter.
Podobně iont Fm3+ být menší než ionty An3+ (plutonium, americium nebo ionty curia) předcházející, kvůli vyššímu efektivnímu jadernému náboji fermia; proto by se dalo očekávat, že fermium vytvoří kratší a silnější vazby kov-ligand.
Na druhou stranu lze fermium (III) docela snadno redukovat na fermium (II); například s chloridem samarnatým, s nímž se vysráží fermium (II).
Elektrodový potenciál byl odhadnut na přibližně -1,15 V vzhledem ke standardní vodíkové elektrodě.
Stejně tak dvojice Fmdva+/ Fm0 má elektrodový potenciál -2,37 (10) V, na základě polarografických měření; tj. voltametrie.
Jako všechny umělé prvky, i fermium prochází radioaktivním rozpadem způsobeným hlavně nestabilitou, která ho charakterizuje..
To je způsobeno kombinací protonů a neutronů, které neumožňují udržovat rovnováhu a spontánně se mění nebo rozpadají, dokud nedosáhnou stabilnější formy, uvolňující určité částice..
Tento radioaktivní rozpad nastává spontánním štěpením rozkladem alfa (je těžkým prvkem) v kalifornium-253.
Tvorba fermia se nevyskytuje přirozeně a nebyla nalezena v zemské kůře, takže není důvod uvažovat o jeho dopadech na životní prostředí..
Vzhledem k malému množství vyprodukovaného fermia a jeho krátkému poločasu rozpadu se v současnosti mimo základní vědecký výzkum nepoužívá..
V tomto smyslu jsou stejně jako všechny syntetické prvky izotopy fermia extrémně radioaktivní a jsou považovány za vysoce toxické..
Ačkoli jen málo lidí přijde do styku s fermiem, Mezinárodní komise pro radiační ochranu stanovila roční limity expozice pro dva nejstabilnější izotopy..
Pro fermium-253 byl limit příjmu stanoven na 107 becquerel (1 Bq odpovídá jednomu rozkladu za sekundu) a inhalační limit na 105 Bq; pro fermium-257 jsou hodnoty 105 Bq, respektive 4000 Bq.
Zatím žádné komentáře