Структура, свойства, употреби и рискове на Фермио



на fermio е радиоактивен химичен елемент, който се получава по начин, индуциран от ядрена трансмутация, при който реакциите от ядрен тип са способни изкуствено да променят ядрото на елемент, считан за стабилен, и по този начин произвеждат изотоп с радиоактивен характер или елемент това не съществува естествено.

Този елемент е открит през 1952 г. по време на първия успешен ядрен тест "Ivi Mike", проведен от група учени от Калифорнийския университет под ръководството на Алберт Ghiorso. Фермиум е открит като продукт от първата експлозия на водородна бомба в Тихия океан.

Години по-късно фермиумът се получава синтетично в ядрен реактор, бомбардирайки плутоний с неутрони; и в циклотрон, бомбардиращ уран-238 с азотни йони.

Понастоящем фермиум се произвежда чрез дълга верига от ядрени реакции, която включва бомбардиране на всеки изотоп от веригата с неутрони и след това позволява на получения изотоп да претърпи бета-разлагане.

индекс

  • 1 Химическа структура
  • 2 Свойства
  • 3 Поведение при решения
    • 3.1 Нормален потенциал на електрода
    • 3.2 Радиоактивен разпад
  • 4 Използване и рискове
  • 5 Препратки

Химическа структура

Атомният номер на фермиум (Fm) е 100 и неговата електронна конфигурация е [Rn] 5F12 7ите2. В допълнение, той се намира в групата на актинидите, които са част от период 7 на периодичната таблица и, като се има предвид, че атомният му номер е по-голям от 92, той се нарича трансуранов елемент.

В този смисъл, фермият е синтетичен елемент и следователно няма стабилни изотопи. Поради тази причина тя няма стандартна атомна маса.

Също така, атомите - които са изотопи един с друг - имат един и същ атомен номер, но с различна атомна маса, като се има предвид, че тогава има 19 известни изотопа на елемента, вариращи от атомната маса 242 до 260.

Обаче, изотопът, който може да се произвежда в големи количества на атомна основа е Fm-257, с период на полуразпад от 100.5 дни. Този изотоп е също нуклид с най-висок атомен номер и маса, изолиран някога от всеки реактор или материал, произведен при термоядрена инсталация.

Въпреки че фермиум-257 се произвежда в по-големи количества, фермиум-255 е по-лесно достъпен на регулярна основа и се използва по-често за химични изследвания на нивото на индикатора..

свойства

Химичните свойства на фермиум са изследвани само с минимални количества, така че цялата налична химическа информация, която е получена, е от експерименти, извършени със следи от елемента. Всъщност в много случаи тези изследвания се провеждат само с няколко атома или дори с един атом.

Според Кралското общество по химия, фермиум има точка на топене 1527 ° C (2781 ° F или 1800 K), а атомният му радиус е 2,45 Å, а ковалентният му радиус е 1,67 Å, ​​и температура от 20 ° С е в твърдо състояние (радиоактивен метал).

По същия начин, повечето от неговите свойства като окислително състояние, електронегативност, плътност, точка на кипене, наред с други, са неизвестни.

Досега никой не е успял да произведе достатъчно голяма проба от фермиум, за да може да го види, въпреки че се очаква, че подобно на други подобни елементи, той е сребристо-сив метал.

Поведение в решенията

Фермиум се държи при не силно редуциращи условия във воден разтвор, както се очаква за тривалентен актиниден йон.

В разтворите на концентрирана солна киселина, азотна киселина и амониев тиоцианат, фермиум образува анионни комплекси с тези лиганди (молекула или йон, който се свързва с метален катион за образуване на комплекс), който може да се адсорбира и след това да се елуира от колони за обмен на аниони.

При нормални условия в разтвора съществува Фермиум като Fm-йон3+, който има индекс на хидратация 16.9 и константа на дисоциация на киселина от 1.6 х 10-4 (pKa = 3.8); така се смята, че обединението в комплексите на задните актиниди е предимно йонно по характер.

По същия начин се очаква Fm-йонът3+ бъдете по-малки от Анионите3+ (плутониеви, америциеви или куриеви йони) преди, поради по-високия фермиев ефективен ядрен заряд; следователно се очаква фермиумът да образува по-къси и по-силни метално-лигандни връзки.

От друга страна, фермиум (III) може лесно да се редуцира до фермиум (II); например, с самариев хлорид (II), с който фермиев (II) се утаява.

Нормален потенциал на електрода

Изчислено е, че потенциалът на електрода е приблизително -1.15 V по отношение на стандартния водороден електрод.

Също така, двойката Fm2+/ Fm0 има електроден потенциал от -2.37 (10) V, на базата на полярографски измервания; това е волтаметрия.

Радиоактивен разпад

Както всички изкуствени елементи, Фермиум изпитва радиоактивен разпад, причинен главно от нестабилността, която ги характеризира..

Това се дължи на комбинациите от протони и неутрони, които не позволяват да се поддържа балансът и спонтанно се променят или разлагат до достигане на по-стабилна форма, освобождавайки определени частици..

Този радиоактивен разпад се дава чрез спонтанно делене чрез алфа декомпозиция (защото е тежък елемент) в californio-253.

Употреби и рискове

Образуването на фермиум не се среща естествено и не е открито в земната кора, така че няма причина да се вземат предвид неговите ефекти върху околната среда..

Поради малките количества произведен фермиум и неговия кратък полуживот, в момента няма употреби за това извън основните научни изследвания.

В този смисъл, както всички синтетични елементи, изотопите на фермиум са изключително радиоактивни и се считат за силно токсични. 

Въпреки че малко хора влизат в контакт с фермиум, Международната комисия за радиационна защита е установила годишни граници на експозиция за двата най-стабилни изотопа.

За фермиум-253, границата на поемане е установена на 107 бекерел (1 Bq е еквивалентно на едно разлагане за секунда) и границата на инхалация при 105 Bq; за фермиум-257, стойностите са съответно 105 Bq и 4000 Bq.

препратки

  1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium и Fermium. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Изтеглено от pubs.acs.org
  2. Britannica, Е. (s.f.). Фермий. Възстановен от britannica.com
  3. Кралско химическо дружество. (Н.О.). Фермий. Взето от rsc.org
  4. ThoughtCo. (Н.О.). Фермиеви факти. Взето от thoughtco.com
  5. Wikipedia. (Н.О.). Фермий. Изтеглено от en.wikipedia.org