Fermio struktur, egenskaber, anvendelser og risici

den fermio Det er et radioaktivt grundstof opnås således induceret transmutation, hvori reaktionerne i nukleare type er stand til at ændre kunstigt kerneelementet være stabilt, og således forårsage en isotop af radioaktivt art eller element det eksisterer ikke naturligt.

Dette element blev opdaget i 1952, under den første vellykkede nukleare test "Ivi Mike", udført af en gruppe forskere fra University of California under Albert Ghiorsos retning. Fermium blev opdaget som produktet af den første eksplosion af en brintbombe i Stillehavet.

År senere blev fermiet opnået syntetisk i en atomreaktor, bombardering af plutonium med neutroner; og i en cyklotron bombarderer uran-238 med nitrogenioner.

Øjeblikket fermium sker gennem en lang kæde af nukleare reaktioner, der involverer bombardere hver isotop kæde med neutroner og derefter lade den resulterende isotop undergår en betahenfald.

indeks

• 1 Kemisk struktur
• 2 Egenskaber
• 3 Adfærd i løsninger
  • 3.1 Normal elektrodepotentiale
  • 3.2 Radioaktivt henfald
• 4 Anvendelser og risici
• 5 referencer

Kemisk struktur

Atomantalet fermium (Fm) er 100, og dets elektroniske konfiguration er [Rn] 5F¹² 7s². Derudover er den placeret inden for gruppen af ​​actinider, der er en del af periodiske tabel 7, og da atomets nummer er større end 92, kaldes det transuran element.

I denne forstand er fermium et syntetisk element og har derfor ingen stabile isotoper. Af denne grund har den ikke en standard atommasse.

Også de atomer, som hver er anden-isotoper har det samme atomnummer, men forskellige atommasse, så i betragtning af, at der er 19 kendte isotoper af grundstoffet, der spænder fra atommassen 242-260.

Isotopen, der kan produceres i store mængder på atombasis, er imidlertid Fm-257, med en halveringstid på 100,5 dage. Denne isotop er også nuklidet med det højeste atomnummer og den masse, der nogensinde er isoleret fra en hvilken som helst reaktor eller materiale produceret af en termonuklear installation.

Selvom fermium-257 fremstilles i større mængder, har fermium-255 været mere tilgængelig på regelmæssig basis og anvendes hyppigere til kemiske undersøgelser på sporerniveau.

egenskaber

Fermiums kemiske egenskaber er kun undersøgt med minimale mængder, således at alle tilgængelige kemiske oplysninger, der er opnået, er fra forsøg udført med spor af elementet. Faktisk udføres disse undersøgelser i mange tilfælde med kun få atomer, eller endda et atom ad gangen.

Ifølge Royal Society of Chemistry, fermium har et smeltepunkt på 1527 ° C (2781 ° F eller 1800 K), dens Atomradien er 2,45 Å, dens radius er 1,67 Å kovalent, og en temperatur på 20 ° C er i fast tilstand (radioaktivt metal).

På samme måde er de fleste af dets egenskaber som oxidationstilstand, elektronegativitet, tæthed, kogepunkt blandt andre ukendte.

Indtil nu har ingen formået at producere en tilstrækkelig stor prøve af fermium for at kunne se det, selv om forventningen er, at det ligesom andre lignende elementer er et sølvgråt metal.

Adfærd i løsninger

Fermium opfører sig under ikke stærkt reducerende betingelser i en vandig opløsning som forventet for en trivalent actinidion.

I koncentreret saltsyre, salpetersyre og opløsninger af ammoniumthiocyanat, Fermium formular anioniske komplekser med disse ligander (et molekyle eller ion, der binder en metalkation at danne et kompleks), der kan adsorberes og elueres derefter fra anionbytterkolonner.

Under normale forhold eksisterer fermium i opløsning som Fm ion³⁺, der har et hydrationsindeks på 16,9 og en syrek dissociationskonstant på 1,6 x 10^-4 (pKa = 3,8); således at det antages, at foreningen i komplekserne af de bageste actinider er hovedsagelig ionisk karakter.

Ligeledes forventes det, at Fm-ionet³⁺ være mindre end anionerne³⁺ (plutonium, americium eller curiumioner) forudgående på grund af den højere fermium effektive nukleare ladning; derfor forventes fermium at danne kortere og stærkere metal-ligandbindinger.

På den anden side kan fermium (III) reduceres ret let til fermium (II); for eksempel med samariumchlorid (II), med hvilket fermium (II) coprecipiterer.

Normal elektrode potentiale

Det er blevet estimeret, at elektrodens potentiale er ca. -1,15 V i forhold til standardhydrogenelektroden.

Også Fm parret²⁺/ Fm⁰ har et elektrodepotentiale på -2,37 (10) V, baseret på polarografiske målinger; det vil sige voltammetri.

Radioaktivt henfald

Som alle kunstige elementer oplever fermium radioaktivt henfald hovedsageligt forårsaget af ustabilitet, der karakteriserer dem..

Dette er så på grund af kombinationerne af protoner og neutroner, som ikke tillader at opretholde balancen og spontant ændrer eller falder, indtil de når en mere stabil form, idet visse partikler frigives.

Dette radioaktive henfald er givet ved spontan fission gennem en alfa-nedbrydning (fordi det er et tungt element) i californio-253.

Anvendelser og risici

Dannelsen af ​​fermium forekommer ikke naturligt og er ikke fundet i jordskorpen, så der er ingen grund til at overveje dens miljøeffekter.

På grund af de små mængder produceret fermium og dets korte halveringstid er der i øjeblikket ingen anvendelser til dette uden for den grundlæggende videnskabelige forskning.

På denne måde er isotoperne af fermium ligesom alle syntetiske elementer ekstremt radioaktive og anses for at være meget giftige. 

Selvom få mennesker kommer i kontakt med fermium, har Den Internationale Kommission for Radiologisk Beskyttelse opstillet årlige eksponeringsgrænser for de to mest stabile isotoper.

For fermium-253 blev indtagsgrænsen sat til 107 becquerel (1 Bq svarer til en nedbrydning pr. Sekund) og inhalationsgrænsen ved 105 Bq; for fermium-257 er værdierne henholdsvis 105 Bq og 4000 Bq.

referencer

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium og Fermium. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Hentet fra pubs.acs.org
2. Britannica, E. (s.f.). Fermium. Gendannet fra britannica.com
3. Royal Society of Chemistry. (N.D.). Fermium. Hentet fra rsc.org
4. ThoughtCo. (N.D.). Fermium Fakta. Hentet fra thoughtco.com
5. Wikipedia. (N.D.). Fermium. Hentet fra en.wikipedia.org