Struttura, proprietà, usi e rischi di Fermio

il fermio E 'un elemento chimico radioattivo è ottenuto così indotta trasmutazione, in cui le reazioni di tipo nucleare sono in grado di alterare elemento artificialmente nucleo considerato stabile, e quindi provocano un isotopo radioattivo o elemento natura questo non esiste naturalmente.

Questo elemento fu scoperto nel 1952, durante il primo test nucleare di successo "Ivi Mike", condotto da un gruppo di scienziati dell'Università della California sotto la direzione di Albert Ghiorso. Il Fermium fu scoperto come il prodotto della prima esplosione di una bomba all'idrogeno nell'Oceano Pacifico.

Anni dopo il fermio fu ottenuto sinteticamente in un reattore nucleare, bombardando il plutonio con i neutroni; e in un ciclotrone, bombardando l'uranio-238 con ioni azoto.

Attualmente fermium avviene attraverso una lunga catena di reazioni nucleari che coinvolgono bombardando ogni catena isotopo con neutroni e quindi permettendo l'isotopo risultante subisce un decadimento beta.

indice

• 1 struttura chimica
• 2 proprietà
• 3 Comportamento in soluzioni
  • 3.1 Potenziale elettrodo normale
  • 3.2 Decadimento radioattivo
• 4 Usi e rischi
• 5 riferimenti

Struttura chimica

Il numero atomico del fermio (Fm) è 100 e la sua configurazione elettronica è [Rn] 5F¹² 7s². Inoltre, si trova all'interno del gruppo degli attinidi facente parte del periodo della tavola periodica 7 e, come numero atomico superiore a 92 è chiamato elemento transuranic.

In questo senso, il fermio è un elemento sintetico e, quindi, non ha isotopi stabili. Per questo motivo non ha una massa atomica standard.

Inoltre, gli atomi che sono ciascuno isotopi Diversi- hanno lo stesso numero atomico ma differente massa atomica, allora considerando che ci sono 19 noti isotopi dell'elemento, che vanno dalla massa atomica 242 a 260.

Tuttavia, l'isotopo che può essere prodotto in grandi quantità su base atomica è Fm-257, con un'emivita di 100,5 giorni. Questo isotopo è anche il nuclide con il numero atomico e la massa più alti mai isolati da qualsiasi reattore o materiale prodotto da un'installazione termonucleare.

Sebbene il fermio-257 sia prodotto in quantità maggiori, il fermium-255 è stato più disponibile su base regolare e viene usato più frequentemente per studi chimici a livello di tracciante.

proprietà

Le proprietà chimiche del fermio sono state studiate solo con quantità minime, in modo che tutte le informazioni chimiche disponibili che sono state ottenute provengano da esperimenti condotti con tracce dell'elemento. In effetti, in molti casi questi studi sono condotti solo con pochi atomi o anche un atomo alla volta.

Secondo la Royal Society of Chemistry, fermium ha un punto del 1527 ° C (2781 ° F o 1800 K), il suo raggio atomico è 2.45 Å fusione, il suo raggio è 1,67 Å covalente, e una temperatura di 20 ° C è allo stato solido (metallo radioattivo).

Allo stesso modo, la maggior parte delle sue proprietà come lo stato di ossidazione, l'elettronegatività, la densità, il punto di ebollizione, tra gli altri, sono sconosciute.

Fino ad ora nessuno è riuscito a produrre un campione sufficientemente grande di fermio per poterlo vedere, sebbene l'aspettativa è che, come altri elementi simili, sia un metallo grigio-argento.

Comportamento in soluzioni

Il fermio si comporta in condizioni non fortemente riducenti in una soluzione acquosa come previsto per uno ione attinide trivalente.

In acido cloridrico concentrato, acido e soluzioni di tiocianato di ammonio, fermio complessi anionici forma con questi ligandi (una molecola o ione che lega un catione metallico per formare un complesso), che può essere assorbito e poi eluito dalla nitrico colonne di scambio anionico.

In condizioni normali, il fermio esiste in soluzione come lo ione Fm³⁺, che ha un indice di idratazione di 16,9 e una costante di dissociazione acida di 1,6 × 10^-4 (pKa = 3,8); cosicché si ritiene che il legame nei complessi degli attinidi posteriori sia principalmente di natura ionica.

Allo stesso modo, ci si aspetta che sia il momento³⁺ essere più piccolo degli Anioni³⁺ (plutonio, americio o ione curio) precedenti, a causa della maggiore carica nucleare efficace del fermio; pertanto, il fermium dovrebbe formare legami metallici più brevi e più forti.

D'altra parte, il fermio (III) può essere ridotto abbastanza facilmente al fermio (II); per esempio, con samario cloruro (II), con cui il fermio (II) coprecipita.

Potenziale elettrodo normale

È stato stimato che il potenziale dell'elettrodo è di circa -1,15 V rispetto all'elettrodo di idrogeno standard.

Inoltre, la coppia Fm²⁺/ Fm⁰ ha un potenziale di elettrodo di -2,37 (10) V, basato su misurazioni polarografiche; cioè, voltammetria.

Decadimento radioattivo

Come tutti gli elementi artificiali, il fermio subisce un decadimento radioattivo causato principalmente dall'instabilità che li caratterizza.

Ciò è dovuto alle combinazioni di protoni e neutroni che non consentono di mantenere l'equilibrio e cambiano o decadono spontaneamente fino a raggiungere una forma più stabile, liberando determinate particelle.

Questo decadimento radioattivo avviene per fissione spontanea attraverso una decomposizione alfa (perché è un elemento pesante) in californio-253.

Usi e rischi

La formazione del fermio non si presenta naturalmente e non è stata trovata nella crosta terrestre, quindi non c'è motivo di considerare i suoi effetti ambientali.

A causa delle piccole quantità di fermio prodotte e della sua breve emivita, al momento non ci sono usi al di fuori della ricerca scientifica di base.

In questo senso, come tutti gli elementi sintetici, gli isotopi del fermio sono estremamente radioattivi e sono considerati altamente tossici.

Sebbene poche persone entrino in contatto con il fermio, la Commissione internazionale per la protezione radiologica ha stabilito limiti di esposizione annuali per i due isotopi più stabili.

Per fermium-253, il limite di assunzione è stato fissato a 107 becquerel (1 Bq equivale a una decomposizione al secondo) e il limite di inalazione a 105 Bq; per fermium-257, i valori sono 105 Bq e 4000 Bq, rispettivamente.

riferimenti

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinio e Fermio. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Estratto da pubs.acs.org
2. Britannica, E. (s.f.). Fermium. Recupero da britannica.com
3. Royal Society of Chemistry. (N.d.). Fermium. Estratto da rsc.org
4. ThoughtCo. (N.d.). Fatti di Fermium. Estratto da thoughtco.com
5. Wikipedia. (N.d.). Fermium. Estratto da en.wikipedia.org