Fermio (FM)

O que é Fermio?

Ele Fermio (FM) é um elemento químico radioativo obtido induzido por transmutação nuclear, na qual as reações do tipo nuclear são capazes de alterar artificialmente o núcleo de um elemento considerado estável e, portanto, causar um isótopo de natureza radioativa ou um elemento que não existir naturalmente.

Esse elemento foi descoberto em 1952, durante o primeiro ensaio nuclear bem -sucedido "IVI Mike", realizado por um grupo de cientistas da Universidade da Califórnia sob a direção de Albert Ghiorso. O Fermio foi descoberto como um produto da primeira explosão de uma bomba de hidrogênio no Oceano Pacífico.

Anos depois, o Fermio foi obtido sinteticamente em um reator nuclear, bombardeando plutônio com nêutrons; E em um ciclotron, bombardear urânio-238 com íons nitrogênio.

Atualmente, o Fermio ocorre através de uma longa cadeia de reações nucleares, que envolve bombardear cada isótopo de cadeia com nêutrons e depois permitir que o isótopo resultante experimente uma decomposição beta.

Estrutura química do Fermium

O número atômico do Fermium (FM) é 100 e sua configuração eletrônica é [RN] 5F¹² 7s². Além disso, está localizado dentro do grupo de actinídeos que fazem parte do período 7 da tabela periódica e, como seu número atômico é maior que 92, é chamado de elemento transurico.

Nesse sentido, Fermium é um elemento sintético e, portanto, não tem isótopos estáveis. Por esse motivo, ele não tem uma massa atômica padrão.

Além disso, os átomos - que são isótopos entre si - têm o mesmo número atômico, mas massa atômica diferente, considerando que existem 19 isótopos conhecidos do elemento, variando de massa atômica 242 a 260.

No entanto, o isótopo que pode ocorrer em grandes quantidades em uma base atômica é FM-257, com uma meia-vida de 100,5 dias. Este isótopo também é o maior número atômico e de massa já isolado de qualquer reator ou material produzido por uma instalação termonuclear.

Embora o Fermio-257 seja produzido em quantidades maiores, o Fermio-255 está disponível com mais regularidade e é usado com mais frequência para estudos químicos no nível do traçador.

Propriedades de Fermio

As propriedades químicas do Fermium foram estudadas apenas com quantidades mínimas, para que todas as informações químicas disponíveis que foram obtidas sejam de experimentos realizados com traços do elemento. De fato, em muitos casos, esses estudos são realizados com apenas alguns átomos, ou mesmo um átomo ao mesmo tempo.

De acordo com a Royal Society of Chemistry, o Fermio tem um ponto de fusão de 1527 ° C (2781 ° F ou 1800 K), seu raio atômico é de 2,45 Å, seu raio covalente é de 1,67 Å e a uma temperatura de 20 ° C está em estado sólido (metal radioativo).

Da mesma forma, a maioria de suas propriedades, como estado de oxidação, eletronegatividade, densidade, ponto de ebulição, entre outros, são desconhecidos.

Até hoje, ninguém conseguiu produzir uma amostra suficientemente grande de Fermio para vê -la, embora a expectativa seja que, como outros elementos semelhantes, é um metal cinza prateado.

Comportamento em soluções

O Fermio se comporta em condições não fortes em uma solução aquosa como esperado para um íon actinídeo trivalente.

Em soluções concentradas de ácido clorídrico, ácido nítrico e tiocianato de amônio, o Fermium forma aniônico com esses ligantes (uma molécula ou íon que se une a um cátion metal para formar um complexo), que pode ser adsorvido e depois eliminar das colunas de troca aniônica.

Em condições normais, o Fermio existe em solução como o íon fm³⁺, que possui um índice de hidratação de 16,9 e uma constante de dissociação ácida de 1,6 × 10^-4 (Pka = 3,8); Portanto, acredita -se que a união em complexos actinídeos subsequentes seja principalmente iônica.

Da mesma forma, o íon fm é esperado³⁺ ser menor que um íons³⁺ (Plutônio, americano ou curio), devido à maior carga nuclear eficaz de Fermio; Portanto, seria de esperar que os Fermio formem links marrom-metal mais curtos e fortes.

Por outro lado, Fermio (III) pode ser reduzido com bastante facilidade para Fermio (II); Por exemplo, com cloreto de samarium (ii), com o qual coprecipita el Fermio (ii).

Potencial de eletrodo normal

Estima -se que o potencial do eletrodo seja de aproximadamente -1,15 V em relação ao eletrodo de hidrogênio padrão.

Além disso, o FM²⁺/ Fm⁰ Possui um potencial de eletrodo de -2,37 (10) V, com base em medições polarográficas; isto é, voltamperometria.

Decaimento radioativo

Como todos os elementos artificiais, o Fermio experimenta a deterioração radioativa causada principalmente pela instabilidade que os caracteriza.

Isso ocorre devido às combinações de prótons e nêutrons que não permitem manter o equilíbrio e mudar espontaneamente ou decair até que atinjam uma forma mais estável, liberando certas partículas.

Esse decaimento radioativo é dado por fissão espontânea por meio de uma decomposição alfa (porque é um elemento pesado) em californio-253.

Usos e riscos

A formação de Fermio não acontece naturalmente e não foi encontrada na crosta terrestre, então não há razão para considerar seus efeitos ambientais.

Devido às pequenas quantidades de Fermio produzidas e sua meia -vida curta, atualmente não há usos para isso da pesquisa científica básica.

Nesse sentido, como todos os elementos sintéticos, os isótopos de Fermio são extremamente radioativos e são considerados altamente tóxicos. 

Embora poucas pessoas entrem em contato com o Fermio, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica estabeleceu limites anuais de exposição para os dois isótopos mais estáveis.

Para o Fermio-253, o limite de ingestão foi estabelecido em 107 Becquerel (1 BQ é equivalente a uma decomposição por segundo) e o limite de inalação em 105 BQ; Para Fermio-257, os valores são 105 BQ e 4000 BQ, respectivamente.