Das Fermium ist ein radioaktives chemisches Element, das auf eine durch Kerntransmutation induzierte Weise erhalten wird, bei der Reaktionen vom Kerntyp in der Lage sind, den Kern eines als stabil geltenden Elements künstlich zu verändern und so ein Isotop radioaktiver Natur oder ein Element zu erzeugen, das existiert natürlich nicht.
Dieses Element wurde 1952 während des ersten erfolgreichen Atomtests "Ivi Mike" entdeckt, der von einer Gruppe von Wissenschaftlern der University of California unter der Leitung von Albert Ghiorso durchgeführt wurde. Fermium wurde als Produkt der ersten Wasserstoffbombenexplosion im Pazifik entdeckt..
Jahre später wurde das Fermium synthetisch in einem Kernreaktor gewonnen, wobei Plutonium mit Neutronen bombardiert wurde; und in einem Zyklotron Uran-238 mit Stickstoffionen bombardieren.
Fermium wird derzeit durch eine lange Kette von Kernreaktionen hergestellt, bei denen jedes Isotop in der Kette mit Neutronen bombardiert wird und das resultierende Isotop dann einem Beta-Zerfall unterzogen wird..
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Die Ordnungszahl von Fermium (Fm) beträgt 100 und seine elektronische Konfiguration ist [Rn] 5F.12 7szwei. Darüber hinaus befindet es sich innerhalb der Gruppe der Aktiniden, die Teil der Periode 7 des Periodensystems sind, und wird als transuranisches Element bezeichnet, da seine Ordnungszahl größer als 92 ist..
In diesem Sinne ist Fermium ein synthetisches Element und hat daher keine stabilen Isotope. Aus diesem Grund hat es keine Standardatommasse.
Ebenso haben die Atome - die Isotope voneinander sind - die gleiche Ordnungszahl, aber unterschiedliche Atommasse, wenn man bedenkt, dass dann 19 Isotope des Elements bekannt sind, die von der Atommasse 242 bis 260 reichen.
Das Isotop, das auf atomarer Basis in großen Mengen hergestellt werden kann, ist jedoch Fm-257 mit einer Halbwertszeit von 100,5 Tagen. Dieses Isotop ist auch das Nuklid mit der höchsten Ordnungszahl und Masse, die jemals aus einem Reaktor oder Material isoliert wurde, das von einer thermonuklearen Anlage hergestellt wurde..
Obwohl Fermium-257 in größeren Mengen hergestellt wird, ist Fermium-255 regelmäßig in größerem Umfang verfügbar und wird am häufigsten für chemische Untersuchungen auf Tracerebene verwendet..
Die chemischen Eigenschaften von Fermium wurden nur mit winzigen Mengen untersucht, so dass alle verfügbaren chemischen Informationen aus Experimenten stammen, die mit Spuren des Elements durchgeführt wurden. Tatsächlich werden diese Studien in vielen Fällen mit nur wenigen Atomen oder sogar jeweils einem Atom durchgeführt..
Nach Angaben der Royal Society of Chemistry hat Fermium einen Schmelzpunkt von 1527 ° C (2781 ° F oder 1800 K), einen Atomradius von 2,45 Å, einen kovalenten Radius von 1,67 Å und eine Temperatur von 20 ° C. im festen Zustand (radioaktives Metall).
In ähnlicher Weise sind die meisten seiner Eigenschaften wie Oxidationsstufe, Elektronegativität, Dichte, Siedepunkt ua unbekannt..
Bisher ist es niemandem gelungen, eine ausreichend große Fermiumprobe herzustellen, um gesehen zu werden, obwohl erwartet wird, dass es sich wie bei anderen ähnlichen Elementen um ein silbergraues Metall handelt..
Fermium verhält sich in einer wässrigen Lösung unter nicht stark reduzierenden Bedingungen wie für ein dreiwertiges Actinidion erwartet.
In konzentrierten Salzsäure-, Salpetersäure- und Ammoniumthiocyanatlösungen bildet Fermium mit diesen Liganden (einem Molekül oder Ion, das an ein Metallkation unter Bildung eines Komplexes bindet) anionische Komplexe, die adsorbiert und dann von Anionenaustauschersäulen eluiert werden können.
Unter normalen Bedingungen liegt Fermium in Lösung als Fm-Ion vor3+, welches einen Hydratationsindex von 16,9 und eine Säuredissoziationskonstante von 1,6 × 10 hat-4 (pKa = 3,8); so dass angenommen wird, dass die Bindung in den posterioren Actinidkomplexen hauptsächlich ionischen Charakter hat.
Ebenso ist das Ion Fm3+ kleiner sein als die An-Ionen3+ (Plutonium-, Americium- oder Curiumionen), die aufgrund der höheren effektiven Kernladung von Fermium vorausgehen; Daher wird erwartet, dass Fermium kürzere und stärkere Metall-Ligand-Bindungen bildet.
Andererseits kann Fermium (III) ziemlich leicht zu Fermium (II) reduziert werden; zum Beispiel mit Samarium (II) -chlorid, mit dem Fermium (II) zusammen ausfällt.
Das Elektrodenpotential wurde auf ungefähr -1,15 V relativ zur Standardwasserstoffelektrode geschätzt.
Ebenso ist das Paar Fmzwei+/ Fm0 hat ein Elektrodenpotential von -2,37 (10) V, basierend auf polarographischen Messungen; das heißt, Voltammetrie.
Wie alle künstlichen Elemente unterliegt Fermium einem radioaktiven Zerfall, der hauptsächlich durch die ihn charakterisierende Instabilität verursacht wird..
Dies ist auf die Kombinationen von Protonen und Neutronen zurückzuführen, die es nicht ermöglichen, das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, und sich spontan ändern oder zerfallen, bis sie eine stabilere Form erreichen und bestimmte Partikel freisetzen..
Dieser radioaktive Zerfall erfolgt durch eine spontane Spaltung durch eine Alpha-Zersetzung (die ein schweres Element ist) in Kalifornien-253.
Die Bildung von Fermium erfolgt nicht auf natürliche Weise und wurde nicht in der Erdkruste gefunden. Daher gibt es keinen Grund, die Auswirkungen auf die Umwelt zu berücksichtigen..
Aufgrund der geringen Mengen an produziertem Fermium und seiner kurzen Halbwertszeit gibt es derzeit keine Verwendung außerhalb der wissenschaftlichen Grundlagenforschung..
In diesem Sinne sind Fermiumisotope wie alle synthetischen Elemente extrem radioaktiv und gelten als hochgiftig..
Obwohl nur wenige Menschen mit Fermium in Kontakt kommen, hat die Internationale Strahlenschutzkommission jährliche Expositionsgrenzwerte für die beiden stabilsten Isotope festgelegt..
Für Fermium-253 wurde die Aufnahmegrenze auf 107 Becquerel (1 Bq entspricht einer Zersetzung pro Sekunde) und die Inhalationsgrenze auf 105 Bq festgelegt; für Fermium-257 betragen die Werte 105 Bq bzw. 4000 Bq.
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