Фермио структура, својства, употреба и ризици



Тхе Фермиум је радиоактивни хемијски елемент који се добија на начин индукован нуклеарном трансмутацијом, при чему су реакције нуклеарног типа у стању да вештачки промене нуклеус елемента који се сматра стабилним, и тако ствара изотоп радиоактивне природе или елемента то не постоји природно.

Овај елемент откривен је 1952. године, током првог успешног нуклеарног теста "Иви Мике", који је спровела група научника са Калифорнијског универзитета под руководством Алберта Гхиорсоа. Фермијум је откривен као производ прве експлозије хидрогенске бомбе у Тихом океану.

Годинама касније, фермијум је синтетички добивен у нуклеарном реактору, бомбардирајући плутониј неутронима; и у циклотрону, бомбардирајући уранијум-238 јонима азота.

Тренутно се фермијум производи кроз дуги ланац нуклеарних реакција, који укључује бомбардовање сваког изотопа ланца са неутронима и затим омогућавање да се изотоп настане бета-разградњом.

Индек

  • 1 Хемијска структура
  • 2 Својства
  • 3 Понашање у решењима
    • 3.1 Потенцијал нормалне електроде
    • 3.2 Радиоактивни распад
  • 4 Коришћење и ризици
  • 5 Референце

Хемијска структура

Атомски број фермијума (Фм) је 100 и његова електронска конфигурација је [Рн] 5ф12 7с2. Поред тога, налази се унутар групе актинида који су део периода 7 периодне табеле и, с обзиром да је његов атомски број већи од 92, назива се трансурански елемент.

У том смислу, фермијум је синтетички елемент и стога нема стабилних изотопа. Због тога нема стандардну атомску масу.

Такође, атоми - који су изотопи једни са другима - имају исти атомски број, али различиту атомску масу, с обзиром да постоји 19 познатих изотопа елемента, који се крећу од атомске масе 242 до 260.

Међутим, изотоп који се може произвести у великим количинама на атомској основи је Фм-257, са полу-животом од 100.5 дана. Овај изотоп је такође нуклид са највећим атомским бројем и масом икада изолованим из било ког реактора или материјала произведеног термонуклеарном инсталацијом..

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

Пропертиес

Хемијске особине фермијума проучаване су само са минималним количинама, тако да су све доступне хемијске информације добијене из експеримената изведених са траговима елемента. У ствари, у многим случајевима ове студије се изводе са само неколико атома, или чак једног атома у исто време.

Према подацима Краљевског хемијског друштва, фермијум има тачку топљења од 1527 ° Ц (2781 ° Ф или 1800 К), његов атомски полупречник је 2,45 А, његов ковалентни радијус је 1,67 А, и температура од 20 ° Ц је у чврстом стању (радиоактивни метал).

На исти начин, већина њених особина као што су оксидационо стање, електронегативност, густина, тачка кључања, између осталих, су непознате.

До сада, нико није успео да произведе довољно велики узорак фермијума да би могао да га види, иако је очекивање да, као и други слични елементи, то је сребрно-сиви метал.

Понашање у решењима

Фермијум се понаша под условима који нису јако редуковани у воденом раствору, као што се очекује за тровалентни ион актинида.

У концентрованим растворима хлороводоничне киселине, азотне киселине и амонијум тиоцијаната, фермијум формира анионске комплексе са овим лигандима (молекул или јон који се везује за метални катион да би се формирао комплекс), који се може адсорбовати и затим елуирати из колоне за измену ањона.

У нормалним условима, фермијум постоји у раствору као Фм ион3+, који има индекс хидрације од 16,9 и константу дисоцијације киселине од 1,6 к 10-4 (пКа = 3,8); тако се сматра да је јединство у комплексима постериорних актинида углавном јонског карактера.

Исто тако, очекује се да Фм ион3+ бити мањи од Аниона3+ (плутонијум, америјум или куријумски јони) претходни, због већег фермијум-ефикасног нуклеарног набоја; стога би се очекивало да ће фермијум формирати краће и јаче везе метал-лиганд.

С друге стране, фермијум (ИИИ) може се прилично лако редуцирати на фермијум (ИИ); на пример, са самаријум хлоридом (ИИ), са којим се фермијум (ИИ) копити.

Нормални потенцијал електроде

Процијењено је да је потенцијал електроде приближно -1.15 В у односу на стандардну водикову електроду.

Такође, Фм пар2+/ Фм0 има електродни потенцијал од -2.37 (10) В, заснован на поларографским мерењима; то јест волтаметрија.

Радиоактивни распад

Као и сви вештачки елементи, фермијум доживљава радиоактивни распад узрокован углавном нестабилношћу која их карактерише..

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

Овај радиоактивни распад се даје спонтаном фисијом кроз алфа разградњу (јер је тешки елемент) у калифорнио-253.

Користи и ризици

Формирање фермијума се не јавља природно и није пронађено у Земљиној кори, тако да нема разлога за разматрање његових утицаја на животну средину..

Због малих количина произведеног фермијума и његовог кратког полуживота, за сада не постоји употреба изван основних научних истраживања.

У том смислу, као и сви синтетички елементи, изотопи фермијума су изузетно радиоактивни и сматрају се врло токсичнима. 

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

За фермијум-253, ограничење уноса је постављено на 107 бекерела (1 Бк је еквивалентно једној разградњи у секунди) и граница инхалације на 105 Бк; за фермијум-257, вредности су 105 Бк и 4000 Бк, респективно.

Референце

  1. Гхиорсо, А. (2003). Еинстеиниум и Фермиум. Цхемицал & Енгинееринг Невс, 81 (36), 174-175. Преузето са пубс.ацс.орг
  2. Британница, Е. (с.ф.). Фермиум. Рецоверед фром британница.цом
  3. Краљевско хемијско друштво. (с.ф.). Фермиум. Преузето са рсц.орг
  4. ТхоугхтЦо. (с.ф.). Фермиум Фацтс. Преузето са тхоугхтцо.цом
  5. Википедиа. (с.ф.). Фермиум. Преузето са ен.википедиа.орг