Ферміо структура, властивості, використання та ризики



The Фермій являє собою радіоактивний хімічний елемент, який отримують способом, індукованим ядерною трансмутацією, в якій реакції ядерного типу здатні штучно змінювати ядро ​​елемента, який вважається стабільним, і таким чином створюють ізотоп радіоактивного характеру або елемент що не існує природно.

Цей елемент був виявлений в 1952 році, під час першого успішного ядерного випробування "Ivi Mike", проведеного групою вчених з Каліфорнійського університету під керівництвом Альберта Гіорсо. Фермій був виявлений як продукт першого вибуху водневої бомби в Тихому океані.

Роки пізніше фермій був отриманий синтетично в ядерному реакторі, бомбардуючи плутонієм нейтронами; і в циклотроні, бомбардуючи уран-238 іонами азоту.

В даний час фермій виробляється через довгий ланцюжок ядерних реакцій, який включає бомбардування кожного ізотопу ланцюга нейтронами, а потім дозвіл на отримання бета-розкладання утворюється ізотопу.

Індекс

  • 1 Хімічна структура
  • 2 Властивості
  • 3 Поведінка в рішеннях
    • 3.1 Нормальний електродний потенціал
    • 3.2 Радіоактивний розпад
  • 4 Використання та ризики
  • 5 Посилання

Хімічна структура

Атомний номер фермію (Fm) дорівнює 100, а його електронна конфігурація - [Rn] 5f12 7s2. Крім того, вона розташована в групі актинідів, які є частиною періоду 7 періодичної таблиці і, враховуючи, що її атомний номер перевищує 92, він називається трансурановим елементом..

У цьому сенсі фермій є синтетичним елементом і, отже, не має стабільних ізотопів. З цієї причини вона не має стандартної атомної маси.

Крім того, атоми - які є ізотопами один з одним - мають однаковий атомний номер, але мають різну атомну масу, враховуючи, що тоді існує 19 відомих ізотопів елемента, від атомної маси 242 до 260.

Однак ізотоп, який може бути отриманий у великих кількостях на атомній основі, є Fm-257, з періодом напіврозпаду 100,5 днів. Цей ізотоп є також нуклідом з найбільшим атомним числом і масою, виділеним з будь-якого реактора або матеріалу, виробленого термоядерною установкою.

Хоча фермім-257 продукується у більших кількостях, Фермій-255 є більш доступним на регулярній основі і частіше використовується для хімічних досліджень на рівні індикатора.

Властивості

Хімічні властивості фермію досліджувалися лише з мінімальними величинами, так що вся отримана хімічна інформація полягала в експериментах, проведених зі слідами елемента. Насправді, у багатьох випадках ці дослідження проводяться лише з декількома атомами, або навіть з одним атомом за один раз.

За даними Королівського хімічного товариства, фермій має температуру плавлення 1527 ° C (2781 ° F або 1800 K), його атомний радіус - 2,45 Å, його ковалентний радіус - 1,67 Å, ​​і температура 20 ° С знаходиться в твердому стані (радіоактивний метал).

Таким же чином, більшість його властивостей, таких як стан окислення, електронегативність, щільність, температура кипіння, серед інших, невідомі.

До цих пір ніхто не зумів створити досить великий зразок фермію, щоб побачити його, хоча очікується, що, як і інші подібні елементи, це сріблясто-сірий метал.

Поведінка в розчинах

Фермій поводиться в умовах, що не сильно відновлюються, у водному розчині, як очікується для тривалентного іона актиноида.

У розчинах концентрованої соляної кислоти, азотної кислоти і роданида амонію фермій утворює аніонні комплекси з цими лігандами (молекула або іон, що зв'язується з катіоном металу з утворенням комплексу), які можуть бути адсорбовані і потім елюйовані аніонообмінні колони.

У нормальних умовах фермій існує в розчині як іон Fm3+, який має індекс гідратації 16,9 і константу дисоціації кислоти 1,6 × 10-4 (pKa = 3,8); так що вважається, що об'єднання в комплекси задньої актинідів має переважно іонний характер.

Аналогічно, очікується, що іон Fm3+ бути меншими, ніж аніони3+ (іони плутонію, америцію або кюрію), що передують, завдяки більш високому ефективному заряду фермію; отже, очікується, що фермій утворюватиме коротші і міцніші зв'язки метал-ліганд.

З іншого боку, фермій (III) досить легко може бути зведений до фермію (II); наприклад, з хлоридом самарію (II), з яким коферцитують фермій (II).

Нормальний електродний потенціал

Було підраховано, що потенціал електрода становить приблизно -1,15 В по відношенню до стандартного водневого електрода.

Крім того, пара Fm2+/ Fm0 має електродний потенціал -2,37 (10) V, заснований на полярографічних вимірах; тобто вольтамперометрія.

Радіоактивний розпад

Як і всі штучні елементи, фермій відчуває радіоактивний розпад, викликаний головним чином нестабільністю, що їх характеризує..

Це пов'язано з комбінаціями протонів і нейтронів, які не дозволяють підтримувати рівновагу, спонтанно змінюються або розпадаються до досягнення більш стабільної форми, випускаючи певні частинки..

Цей радіоактивний розпад дається спонтанним поділом через альфа-розкладання (тому що він є важким елементом) у californio-253.

Використання та ризики

Формування фермію не відбувається природно і не знайдено в земній корі, тому немає підстав розглядати його вплив на навколишнє середовище.

У зв'язку з невеликою кількістю виробленого фермію та його коротким періодом напіврозпаду, в даний час немає використання для цього поза фундаментальних наукових досліджень.

У цьому сенсі, як і всі синтетичні елементи, ізотопи фермію є надзвичайно радіоактивними і вважаються високотоксичними. 

Хоча мало хто вступає в контакт з фермієм, Міжнародна комісія з радіологічного захисту встановила щорічні межі впливу для двох найбільш стабільних ізотопів.

Для фермію-253 межі споживання встановлювали на рівні 107 беккерелів (1 Бк еквівалентно одному розкладанню в секунду) і межі інгаляції при 105 Бк; для фермію-257 значення становлять 105 Бк і 4000 Бк, відповідно.

Список літератури

  1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium і Фермій. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Отримано з pubs.acs.org
  2. Britannica, E. (s.f.). Фермій. Відновлено з britannica.com
  3. Королівське хімічне товариство. (s.f.). Фермій. Отримано з rsc.org
  4. ThoughtCo. (s.f.). Фермієві факти. Отримано з thoughtco.com
  5. Вікіпедія. (s.f.). Фермій. Отримано з en.wikipedia.org