هيكل Fermio ، خصائص ، الاستخدامات والمخاطر



ال fermio هو عنصر كيميائي مشع يتم الحصول عليه بطريقة تحدث بواسطة التحويل النووي ، حيث تكون التفاعلات من النوع النووي قادرة على تغيير نواة عنصر ما بشكل مصطنع ، وبالتالي تنشأ عن نظير ذو طبيعة مشعة أو عنصر هذا غير موجود بشكل طبيعي.

تم اكتشاف هذا العنصر في عام 1952 ، خلال أول اختبار نووي ناجح "Ivi Mike" ، أجرته مجموعة من العلماء من جامعة كاليفورنيا تحت إشراف Albert Ghiorso. تم اكتشاف Fermium كنتيجة للانفجار الأول لقنبلة هيدروجينية في المحيط الهادئ.

بعد سنوات ، تم الحصول على الفريميوم صناعيًا في مفاعل نووي ، قصف البلوتونيوم بالنيوترونات ؛ وفي سيكلوترون ، قصف اليورانيوم 238 بأيونات النيتروجين.

يتم إنتاج فرميوم حاليًا من خلال سلسلة طويلة من التفاعلات النووية ، والتي تنطوي على قصف كل نظير من السلسلة بالنيوترونات ثم السماح للنظير الناتج بالخضوع لتحلل بيتا.

مؤشر

  • 1 التركيب الكيميائي
  • 2 خصائص
  • 3 السلوك في الحلول
    • 3.1 الجهد الكهربائي العادي
    • 3.2 الاضمحلال الإشعاعي
  • 4 الاستخدامات والمخاطر
  • 5 المراجع

التركيب الكيميائي

العدد الذري لل fermium (Fm) هو 100 وتكوينه الإلكتروني هو [Rn] 5F12 7الصورة2. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يقع داخل مجموعة الأكتينيدات التي تشكل جزءًا من الفترة 7 من الجدول الدوري ، ونظراً لأن عددها الذري أكبر من 92 ، فإنه يطلق عليه العنصر عبر اليورانيوم.

بهذا المعنى ، يعتبر الفريميوم عنصرًا اصطناعيًا ، وبالتالي لا يوجد لديه نظائر مستقرة. لهذا السبب ليس لديها كتلة ذرية قياسية.

أيضا ، للذرات - التي هي نظائر مع بعضها البعض - نفس العدد الذري ولكن لها كتلة ذرية مختلفة ، بالنظر إلى أن هناك 19 نظير معروف للعنصر ، تتراوح من الكتلة الذرية 242 إلى 260.

ومع ذلك ، فإن النظير الذي يمكن إنتاجه بكميات كبيرة على أساس ذري هو Fm-257 ، مع عمر نصف يبلغ 100.5 يومًا. هذا النظير هو أيضًا النويد الذي يحتوي على أعلى عدد ذري ​​وكتلة معزولة على الإطلاق من أي مفاعل أو مادة ينتجها تركيب نووي حراري.

على الرغم من أنه يتم إنتاج fermium-257 بكميات أكبر ، إلا أن fermium-255 كان متاحًا بشكل منتظم ، وغالبًا ما يستخدم للدراسات الكيميائية على مستوى التتبع..

خصائص

الخواص الكيميائية للفريميوم لم تدرس إلا بكميات قليلة ، بحيث تكون جميع المعلومات الكيميائية المتاحة التي تم الحصول عليها من تجارب أجريت مع آثار للعنصر. في الواقع ، في العديد من الحالات ، تُجرى هذه الدراسات ببضع ذرات فقط ، أو حتى ذرة واحدة في المرة الواحدة.

وفقًا للجمعية الملكية للكيمياء ، لدى fermium نقطة انصهار تبلغ 1527 درجة مئوية (2781 درجة فهرنهايت أو 1800 كيلو) ، ويبلغ قطر نصف قطرها الذري 2.45 درجة مئوية ، ونصف قطرها التساهمي 1.67 درجة مئوية ، و درجة حرارة 20 درجة مئوية في الحالة الصلبة (المعدن المشع).

بنفس الطريقة ، فإن معظم خصائصه مثل حالة الأكسدة ، والكهربية الكهربية ، والكثافة ، ونقطة الغليان ، وغيرها ، غير معروفة.

حتى الآن ، لم يتمكن أحد من إنتاج عينة كبيرة بما فيه الكفاية من الفيرميوم ليتمكن من رؤيتها ، على الرغم من أن توقع ذلك ، مثل العناصر الأخرى المماثلة ، هو معدن فضي اللون الرمادي.

السلوك في الحلول

يتصرف Fermium في ظروف لا تقلل بشدة في محلول مائي كما هو متوقع لأيون أكتينيد ثلاثي التكافؤ.

في محاليل حمض الهيدروكلوريك المركز وحمض النيتريك وثيوسيانات الأمونيوم ، يشكل الفيرميوم مجمعات أنيونية مع هذه الروابط (جزيء أو أيون يرتبط بكاتيون فلزي لتشكيل مركب) ، والذي يمكن تكثيفه ثم إخراجه من أنيون تبادل الأعمدة.

في ظل الظروف العادية ، يوجد فرميوم في محلول مثل أيون Fm3+, الذي يحتوي على مؤشر ترطيب 16.9 وثابت تفكك حمض 1.6 × 10-4 (pKa = 3.8) ؛ بحيث يعتقد أن الاتحاد في مجمعات الأكتينيدات الخلفية هو في جوهره أيوني.

وبالمثل ، فمن المتوقع أن أفون أيون3+ تكون أصغر من الأنيونات3+ (أي البلوتونيوم أو الأمريسيوم أو أيونات الكوريوم) السابقة ، وذلك بسبب ارتفاع شحنة نووية فعالة fermium ؛ لذلك ، من المتوقع أن يشكل السبيكة سندات أقصر وأقوى من المعادن.

من ناحية أخرى ، يمكن اختزال fermium (III) بسهولة تامة إلى fermium (II) ؛ على سبيل المثال ، مع كلوريد الساماريوم (II) ، الذي يتشارك فيه فيرميوم (II).

الجهد الكهربائي العادي

تشير التقديرات إلى أن إمكانات القطب حوالي -1.15 فولت فيما يتعلق بقطب الهيدروجين القياسي.

أيضا ، زوج أف أم2+/ اف ام0 لديه إمكانات القطب -2.37 (10) V ، استنادا إلى القياسات polarographic ؛ هذا هو ، قياس الجهد.

الاضمحلال المشع

مثل كل العناصر الصناعية ، تتعرض الفريميوم إلى التحلل الإشعاعي الناجم بشكل أساسي عن عدم الاستقرار الذي يميزها..

ويرجع ذلك إلى مزيج من البروتونات والنيوترونات التي لا تسمح بالحفاظ على التوازن ، وتغيير أو تسوس تلقائيًا حتى تصل إلى شكل أكثر ثباتًا ، مع إطلاق جزيئات معينة.

يعطى هذا التحلل الإشعاعي عن طريق الانشطار التلقائي من خلال تحلل ألفا (لأنه عنصر ثقيل) في ولاية كاليفورنيا - 253.

الاستخدامات والمخاطر

لا يحدث تكوين فرميوم بشكل طبيعي ولم يتم العثور عليه في قشرة الأرض ، لذلك لا يوجد سبب للنظر في آثاره البيئية.

نظرًا لكميات صغيرة من fermium المنتجة وقصر عمرها النصفي ، لا توجد حاليًا أي استخدامات لهذا البحث الخارجي الأساسي.

وبهذا المعنى ، مثل كل العناصر الاصطناعية ، فإن نظائر الفيرميوم مشعة للغاية وتعتبر عالية السمية. 

على الرغم من قلة عدد الأشخاص الذين يتصلون بالفريميوم ، وضعت اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع حدود تعرض سنوية للنظيرين الأكثر استقرارًا.

بالنسبة إلى fermium-253 ، تم تحديد حد الاستهلاك عند 107 بيكريل (1 بيكريل مكافئ لتحلل واحد في الثانية) وحد الاستنشاق عند 105 بيكريل ؛ بالنسبة إلى fermium-257 ، تكون القيمتان 105 Bq و 4000 Bq ، على التوالي.

مراجع

  1. غيورسو ، أ. (2003). أينشتينيوم وفيرميوم. أخبار الهندسة الكيميائية ، 81 (36) ، 174-175. تم الاسترجاع من pubs.acs.org
  2. Britannica، E. (s.f.). الفيرميوم. تعافى من britannica.com
  3. الجمعية الملكية للكيمياء. (بدون تاريخ). الفيرميوم. تم الاسترجاع من rsc.org
  4. ThoughtCo. (بدون تاريخ). حقائق فيرميوم. تم الاسترجاع من thinkco.com
  5. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). الفيرميوم. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org