Fermium

A fermium az aktinoidák közé tartozó mesterségesen előállított radioaktív elem, a transzuránsorozat nyolcadik tagja. Rendszáma 100, vegyjele: Fm. Glenn T. Seaborg és munkatársai állították elő 1954-ben. Nevét Enrico Fermi olasz atomfizikusról kapta.^[1]

100 einsteinium ← fermium → mendelévium Er ↑ Fm ↓ (Upn) 100 Fm Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	fermium, Fm, 100
Latin megnevezés	fermium
Elemi sorozat	aktinoidák
Csoport, periódus, mező	–, 7, f
Megjelenés	ismeretlen, vsz. ezüstös fehér vagy fémes szürke
Atomtömeg	(257)  g/mol
Elektronszerkezet	[Rn] 5f12 7s2
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 32, 30, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Olvadáspont	1800 K (1527 °C, 2781 °F)
Atomi tulajdonságok
Oxidációs szám	2, 3
Elektronegativitás	1,3 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 627 kJ/mol
Egyebek
CAS-szám	7440-72-4
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A fermium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 252Fm mest. 25,39 óra SF - - α 7,153 248Cf 253Fm mest. 3 nap ε 0,333 253Es α 7,197 249Cf 255Fm mest. 20,07 óra SF - - α 7,241 251Cf 257Fm mest. 100,5 nap α 6,864 253Cf SF - -
Hivatkozások

Tulajdonságai

A fermium elektronszerkezete

A fermiumból nem állítottak elő vagy különítettek el nagyobb mennyiséget, ezért kémiai tulajdonságairól viszonylag keveset tudunk. Vizes oldatban úgy tűnik az elemnek csak (III)-as oxidációs állapota létezik. A ²⁵⁴Fm és kisebb atomtömegű izotópok a könnyebb elemek (általában urán és plutónium) erős neutronbesugárzásával állíthatók elő. A folyamat során a neutronok befogása és a sorozatos béta-bomlások révén alakul ki a fermium izotóp. A fermium előállításához szükséges intenzív neutronsugárzás a termonukleáris robbantások körülményei között is előfordul, és laboratóriumban is megvalósítható (például az Oak Ridge National Laboratory High Flux Isotope Reactorban). A 102-es elem (nobélium) előállítását megerősítették, amikor a ²⁵⁰Fm-et kémiailag azonosították. Mint minden mesterségesen előállított elem, a fermium is rendkívül radioaktív és erősen mérgező.

Felhasználása

A tudományos alapkutatáson kívül a fermiumnak nincs ismert alkalmazása.

Története

A fermiumot elsőként 1952-ben fedezte fel egy Albert Ghiorso által vezetett tudóscsoport. A ²⁵⁵Fm izotópot az első hidrogénbomba-robbantás (lásd Operation Ivy) törmelékei között azonosították. Ez az izotóp a robbanás okozta rendkívül nagy hőmérséklet és nyomás közepette keletkezett az ²³⁸U-ból 17 neutron befogásával (és nyolc béta-bomlással). A munkát a University of California Radiation Laboratory, Argonne National Laboratory és a Los Alamos Scientific Laboratory felügyelte. A hidegháborús feszültség miatt ezeket az eredményeket 1955-ig titokban tartották.^[2] A tudósok az 1952 novemberi első termonukleáris robbantás által érintett tengeri korall mintákat vizsgáltak.^[3]

1953 végén, 1954 elején a stockholmi Nobel Institute of Physics egyik kutatócsoportja ²³⁸U céltárgyat bombázott ¹⁶O ionokkal, melynek során egy alfa-sugárzó anyagot kaptak, melynek 100 protonja és 250 körüli tömegszáma volt (másként írva ez az ²⁵⁰Unn elem).^[4] A Nobel csoport nem jelentette be a felfedezést 1954-ig. Az általuk előállított izotópot később a ²⁵⁰Fm-mal azonosították.

Izotópjai

A fermium 17 radioaktív izotópját írták le, melyek közül a legstabilabbak a 100,5 nap felezési idejű ²⁵⁷Fm, a 3 nap felezési idővel rendelkező ²⁵³Fm, a ²⁵²Fm, melynek felezési ideje 25,39 óra, valamint a ²⁵⁵Fm, 20,07 óra felezési idővel. A fermium többi izotópjának felezési ideje nem több 5,4 óránál, a többségé 3 percnél is kevesebb. A fermiumnak 1 metastabil állapota ismert, a ^250mFm (t_½ 1,8 másodperc). A fermium izotópjainak atomtömege 242,073 u (²⁴²Fm) és 259,101 u (²⁵⁹Fm) közötti tartományba esik.