FERMIUM: YAPI, ÖZELLIKLER, KULLANIMLAR VE RISKLER - KIMYA - 2025

Fermium nükleer tür reaksiyonlar yapay çekirdek elemanı olarak stabil değiştirme yeteneğine sahiptir, ve bu nedenle, radyoaktif bir doğa izotop neden olabilir veya içinde nükleer dönüşümünü neden olduğu şekilde, elde edilen radyoaktif kimyasal element olduğu doğal olarak var olmayan bir unsur.

Bu element, 1952 yılında, Albert Ghiorso yönetiminde California Üniversitesi'nden bir grup bilim adamı tarafından gerçekleştirilen ilk başarılı nükleer test "Ivi Mike" sırasında keşfedildi. Fermium, Pasifik Okyanusu'ndaki ilk hidrojen bombası patlamasının bir ürünü olarak keşfedildi.

Yıllar sonra, fermiyum sentetik olarak bir nükleer reaktörde elde edildi ve plütonyumu nötronlarla bombaladı; ve bir siklotronda uranyum-238'i nitrojen iyonlarıyla bombardıman ediyor.

Fermium şu anda zincirdeki her izotopun nötronlarla bombardıman edilmesini ve ardından ortaya çıkan izotopun beta bozunmasına girmesine izin verilmesini içeren uzun bir nükleer reaksiyonlar zinciri yoluyla üretilmektedir.

Kimyasal yapı

Atomik fermiyum (Fm) sayısı 100 ve elektronik konfigürasyonu 5 f ¹² 7 s ^2'dir . Ek olarak, periyodik tablonun 7. periyodunun parçası olan aktinitler grubu içinde yer alır ve atom numarası 92'den büyük olduğu için transuranik element olarak adlandırılır.

Bu anlamda fermiyum sentetik bir elementtir ve bu nedenle stabil izotopları yoktur. Bu nedenle standart bir atom kütlesine sahip değildir.

Benzer şekilde, birbirlerinin izotopları olan atomlar aynı atom numarasına ancak farklı atomik kütleye sahiptir, o zaman elementin atom kütlesi 242 ile 260 arasında değişen 19 bilinen izotopu olduğu düşünülürse.

Ancak atomik bazda büyük miktarlarda üretilebilen izotop, yarı ömrü 100,5 gün olan Fm-257'dir. Bu izotop, aynı zamanda, termonükleer bir tesis tarafından üretilen herhangi bir reaktörden veya malzemeden şimdiye kadar izole edilmiş en yüksek kütle ve atom numarasına sahip çekirdekçiktir.

Fermium-257 daha büyük miktarlarda üretilmesine rağmen, fermium-255 düzenli olarak daha erişilebilir hale gelmiştir ve izleyici düzeyinde kimyasal çalışmalar için daha sık kullanılmaktadır.

Özellikleri

Fermiyumun kimyasal özellikleri, yalnızca minimum miktarlarda çalışılmıştır, böylece elde edilen tüm mevcut kimyasal bilgiler, elementin izleri ile yapılan deneylerden elde edilmiştir. Aslında, çoğu durumda bu çalışmalar sadece birkaç atomla, hatta bir seferde bir atomla yapılır.

Kraliyet Kimya Derneği'ne göre, fermiyumun erime noktası 1527 ° C (2781 ° F veya 1800 K), atomik yarıçapı 2.45 Å, kovalent yarıçapı 1.67 Å ve 20 ° C'lik bir sıcaklık katı haldedir (radyoaktif metal).

Benzer şekilde, oksidasyon durumu, elektronegatiflik, yoğunluk, kaynama noktası gibi özelliklerinin çoğu, diğerleri arasında bilinmemektedir.

Bugüne kadar hiç kimse görülebilecek kadar büyük bir fermiyum örneği üretmeyi başaramadı, ancak beklenti, diğer benzer elementler gibi gümüş grisi bir metal olmasıdır.

Çözümlerdeki davranış

Fermium, üç değerlikli bir aktinit iyonu için beklendiği gibi sulu bir çözelti içinde güçlü bir şekilde indirgemeyen koşullar altında davranır.

Konsantre hidroklorik asit, nitrik asit ve amonyum tiyosiyanat çözeltilerinde fermiyum, bu ligandlarla (bir kompleks oluşturmak için bir metal katyona bağlanan bir molekül veya iyon) anyonik kompleksler oluşturur, bunlar adsorbe edilebilir ve sonra ayrıştırılabilir. anyon değişim sütunları.

Normal koşullar altında, çözelti içinde fermiyum , hidrasyon indeksi 16.9 ve asit ayrışma sabiti ^1.6x10-4 (pKa = 3.8) olan Fm ³⁺ iyonu olarak bulunur ; böylece arka aktinit komplekslerindeki bağlanmanın esasen iyonik karakterde olduğuna inanılmaktadır.

Benzer şekilde, Fm ³⁺ iyonunun, fermiyumun daha büyük etkili nükleer yükü nedeniyle önceki An ³⁺ iyonlarından (plütonyum, amerikum veya küriyum iyonları) daha küçük olması beklenir ; bu nedenle, fermiyumun daha kısa ve daha güçlü metal ligand bağları oluşturması beklenir.

Öte yandan, fermiyum (III) oldukça kolay bir şekilde fermiyuma (II) indirgenebilir; örneğin, fermiyum (II) 'nin birlikte çökeldiği samaryum (II) klorür ile.

Elektrot normal potansiyeli

Elektrot potansiyelinin standart hidrojen elektroduna göre yaklaşık -1,15 V olduğu tahmin edilmektedir.

Benzer şekilde, Fm ²⁺ / Fm ⁰ çifti , polarografik ölçümlere dayalı olarak -2.37 (10) V elektrot potansiyeline sahiptir; yani voltametri.

Radyoaktif bozunma

Tüm yapay elementler gibi, fermiyum da esas olarak onu karakterize eden istikrarsızlıktan kaynaklanan radyoaktif bozunmaya uğrar.

Bu, dengeyi korumaya izin vermeyen ve daha kararlı bir forma ulaşana kadar kendiliğinden değişen veya bozulan ve belirli parçacıkları serbest bırakan proton ve nötron kombinasyonlarından kaynaklanmaktadır.

Bu radyoaktif bozunma, kaliforniyum-253'teki bir alfa ayrışması (ağır bir element olan) yoluyla kendiliğinden fisyon yoluyla meydana gelir.

Kullanımlar ve riskler

Fermiyum oluşumu doğal olarak meydana gelmez ve yer kabuğunda bulunmaz, bu nedenle çevresel etkilerini dikkate almak için hiçbir neden yoktur.

Üretilen küçük miktarlarda fermiyum ve kısa yarılanma ömrü nedeniyle, şu anda temel bilimsel araştırma dışında kullanımı yoktur.

Bu anlamda, tüm sentetik elementler gibi, fermiyum izotopları da son derece radyoaktiftir ve oldukça toksik olarak kabul edilir.

Çok az kişi fermiyumla temas etse de, Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu en kararlı iki izotop için yıllık maruz kalma sınırları belirlemiştir.

Fermium-253 için sindirim limiti 107 bekquerel (1 Bq, saniyede bir ayrışmaya eşdeğerdir) ve inhalasyon limiti 105 Bq olarak belirlendi; fermium-257 için değerler sırasıyla 105 Bq ve 4000 Bq'dir.

Referanslar

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium ve Fermium. Kimya ve Mühendislik Haberleri, 81 (36), 174-175. Pubs.acs.org'dan kurtarıldı
2. Britannica, E. (nd). Fermium. Britannica.com'dan kurtarıldı
3. Kraliyet Kimya Derneği. (Sf). Fermium. Rsc.org'dan alındı
4. ThoughtCo. (Sf). Fermium Gerçekler. Thinkco.com'dan kurtarıldı
5. Vikipedi. (Sf). Fermium. En.wikipedia.org adresinden alındı