Fermio struktúra, tulajdonságok, felhasználások és kockázatok



az fermio olyan radioaktív kémiai elem, amelyet a nukleáris transzmutáció által kiváltott módon kapunk, amelyben a nukleáris típusú reakciók képesek mesterségesen megváltoztatni egy stabilnak tekintett elem magját, és így radioaktív természetű izotóp vagy elem ez természetesen nem létezik.

Ezt az elemet 1952-ben fedezték fel, az első sikeres „Ivi Mike” nukleáris vizsgálat során, amelyet Kaliforniai Egyetem tudósai végeztek Albert Ghiorso irányítása alatt. Fermiumot találtak a csendes-óceáni hidrogénbomba első robbanásának eredménye.

Évekkel később a fermiumot szintetikusan kapták egy nukleáris reaktorban, és a plutóniumot neutronokkal bombázták; és egy ciklotronban, az urán-238-at nitrogénionokkal bombázva.

Jelenleg a fermiumot nukleáris reakciók hosszú láncán keresztül állítják elő, amely magában foglalja a lánc minden izotópjának bombázását neutronokkal, majd lehetővé teszi a kapott izotóp béta-bomlását..

index

  • 1 Kémiai szerkezet
  • 2 Tulajdonságok
  • 3 Viselkedés megoldásokban
    • 3.1 Normál elektródpotenciál
    • 3.2 Radioaktív bomlás
  • 4 Felhasználások és kockázatok
  • 5 Referenciák

Kémiai szerkezet

A fermium (Fm) atomi száma 100, és az elektronikus konfigurációja [Rn] 5F12 7s2. Ezenkívül a periódusos táblázat 7. periódusába tartozó aktinidok csoportján belül helyezkedik el, és mivel atomi száma nagyobb, mint 92, ezt transzurán elemnek nevezzük..

Ebben az értelemben a fermium szintetikus elem, ezért nincs stabil izotópja. Ezért nincs szabványos atomtömege.

Továbbá az atomok - amelyek egymással izotópok - azonos atomszámmal, de eltérő atomtömeggel rendelkeznek, figyelembe véve, hogy 19 elem ismert az izotópok között, az atomtömegtől a 242 és a 260 között..

Azonban az atomok alapján nagy mennyiségben előállítható izotóp az Fm-257, amelynek felezési ideje 100,5 nap. Ez az izotóp is a legmagasabb atomszámmal és a valaha izolált reaktorból vagy hőtermelő létesítményből előállított anyagból származó nuklid..

Bár a fermium-257-et nagyobb mennyiségben állítják elő, a fermium-255 rendszeresebben hozzáférhető, és gyakrabban használják a kémiai vizsgálatokhoz a nyomjelző szintjén.

tulajdonságok

A fermium kémiai tulajdonságait csak minimális mennyiségben vizsgálták, így az összes rendelkezésre álló kémiai információ az elem nyomaiból végzett kísérletekből származik. Valójában sok esetben ezek a vizsgálatok csak néhány atommal vagy akár egy atommal egy időben végezhetők el.

A Királyi Kémiai Társaság szerint a fermium olvadáspontja 1527 ° C (2781 ° F vagy 1800 K), atom sugara 2,45 Å, kovalens sugara 1,67 Å, ​​és 20 ° C-os hőmérséklet a szilárd állapotban van (radioaktív fém).

Ugyanígy a legtöbb tulajdonsága, mint például az oxidációs állapot, az elektronegativitás, a sűrűség, a forráspont, nem ismert..

Mostanáig senki sem sikerült elég nagy mennyiségű fermiummintát előállítani ahhoz, hogy láthassa, bár az a várakozás, hogy más hasonló elemekhez hasonlóan ezüst-szürke fém..

Viselkedés megoldásokban

A fermium nem erősen redukáló körülmények között viselkedik vizes oldatban, ahogyan azt egy háromértékű aktinidionra várjuk.

Koncentrált sósavban, salétromsavban és ammónium-tiocianát oldatokban a fermium anionos komplexeket képez ezekhez a ligandumokhoz (egy molekula vagy ion, amely egy fém kationhoz kötődik, hogy egy komplexet képezzen), amely adszorbeálható és elúciós. anioncserélő oszlopok.

Normál körülmények között fermium van jelen az Fm ion formájában3+, amelynek hidratációs indexe 16,9, és a savas disszociációs állandó 1,6 × 10-4 (pKa = 3,8); úgy véljük, hogy a hátsó aktinidok komplexeiben az egyesülés elsősorban ionos.

Hasonlóképpen várható, hogy az Fm ion3+ kisebbek, mint az anionok3+ (a plutónium, az americium vagy a curium ionok) a magasabb fermium hatásos nukleáris töltés miatt; ezért a fermium várhatóan rövidebb és erősebb fém-ligandum kötéseket képez.

Másrészt a fermium (III) a fermium (II) -hez viszonylag könnyen redukálható; például szérum-kloriddal (II), amellyel a fermium (II) kopitálódik.

Normál elektródpotenciál

Becslések szerint az elektróda potenciál kb. -1,15 V a standard hidrogénelektródhoz képest.

Az Fm pár is2+/ Fm0 a polarográfiai mérések alapján -2,37 (10) V elektródpotenciál van; azaz voltammetria.

Radioaktív bomlás

Mint minden mesterséges elem, a fermium radioaktív bomlást tapasztal, amelyet főként az őket jellemző instabilitás okoz..

Ez azért van, mert a protonok és a neutronok olyan kombinációi vannak, amelyek nem teszik lehetővé az egyensúly fenntartását, és spontán változás vagy bomlás, amíg stabilabb formát érnek el, bizonyos részecskéket felszabadítva..

Ezt a radioaktív bomlást spontán hasadások adják az alfa-bomlás révén (mert ez egy nehéz elem) a californio-253-ban.

Felhasználások és kockázatok

A fermium képződése természetesen nem fordul elő, és nem található meg a földkéregben, ezért nincs ok arra, hogy figyelembe vegyék annak környezeti hatásait.

A kis fermiummennyiség és rövid felezési idejének köszönhetően jelenleg nincs felhasználás az alapkutatáson kívül.

Ebben az értelemben, mint minden szintetikus elem, a fermium izotópjai rendkívül radioaktívak és nagyon mérgezőek. 

Habár kevés ember érintkezik a fermiummal, a Nemzetközi Radiológiai Védelmi Bizottság éves expozíciós határértékeket állapított meg a két legstabilabb izotóp tekintetében..

A fermium-253 esetében a beviteli határértéket 107 becquerelre állítottuk be (1 Bq ekvivalens egy másodpercenkénti bomlással) és az inhalációs határértéket 105 Bq-nál; a fermium-257 esetében az értékek 105 Bq és 4000 Bq.

referenciák

  1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium és Fermium. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. A pubs.acs.org
  2. Britannica, E. (s.f.). Fermium. A britannica.com-ból visszanyert
  3. Királyi Kémiai Társaság. (N.d.). Fermium. Az rsc.org-ból származik
  4. ThoughtCo. (N.d.). Fermium Tények. A gondolat.hu-ból származik
  5. Wikipedia. (N.d.). Fermium. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik