โครงสร้าง Fermio คุณสมบัติการใช้และความเสี่ยง



fermio เป็นองค์ประกอบทางเคมีของสารกัมมันตรังสีที่ได้รับในลักษณะที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปของพลังงานนิวเคลียร์ซึ่งปฏิกิริยานิวเคลียร์สามารถเปลี่ยนนิวเคลียสขององค์ประกอบที่พิจารณาว่าเสถียรและทำให้เกิดไอโซโทปของธรรมชาติของกัมมันตภาพรังสีหรือองค์ประกอบ ที่ไม่มีอยู่จริง.

องค์ประกอบนี้ถูกค้นพบในปี 1952 ในระหว่างการทดสอบนิวเคลียร์ครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จ "Ivi Mike" ดำเนินการโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียภายใต้การดูแลของ Albert Ghiorso เฟอร์เมนถูกค้นพบว่าเป็นผลมาจากการระเบิดครั้งแรกของระเบิดไฮโดรเจนในมหาสมุทรแปซิฟิก.

หลายปีต่อมาเฟอร์มีเนียมได้รับการสังเคราะห์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยมีการทิ้งระเบิดพลูโทเนียมด้วยนิวตรอน และในไซโคลตรอนส่งผลให้ยูเรเนียม -238 มีไอออนไนโตรเจน.

ปัจจุบันเฟอร์มีเนียมเกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่มีความยาวซึ่งเกี่ยวข้องกับการทิ้งระเบิดไอโซโทปของแต่ละห่วงโซ่ด้วยนิวตรอนแล้วปล่อยให้ไอโซโทปที่ได้รับเกิดการสลายตัวของเบต้า.

ดัชนี

  • 1 โครงสร้างทางเคมี
  • 2 คุณสมบัติ
  • 3 พฤติกรรมในการแก้ปัญหา
    • 3.1 ศักย์ไฟฟ้าขั้วไฟฟ้าปกติ
    • 3.2 การสลายกัมมันตรังสี
  • 4 การใช้และความเสี่ยง
  • 5 อ้างอิง

โครงสร้างทางเคมี

หมายเลขอะตอมของเฟอร์มิเนียม (Fm) คือ 100 และการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์คือ [Rn] 5F12 7s2. นอกจากนี้ยังตั้งอยู่ภายในกลุ่มของแอคติไนด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของช่วงเวลา 7 ของตารางธาตุและเนื่องจากหมายเลขอะตอมของมันมีค่ามากกว่า 92 จึงเรียกว่าองค์ประกอบ transuranic.

ในแง่นี้เฟอร์เมนเป็นองค์ประกอบสังเคราะห์ดังนั้นจึงไม่มีไอโซโทปที่เสถียร ด้วยเหตุนี้มันจึงไม่มีมวลอะตอมมาตรฐาน.

นอกจากนี้อะตอม - ซึ่งเป็นไอโซโทปซึ่งกันและกันมีจำนวนอะตอมเท่ากัน แต่มีมวลอะตอมแตกต่างกันเมื่อพิจารณาว่ามีไอโซโทปที่รู้จักกันเป็นจำนวน 19 ชนิดตั้งแต่มวลอะตอม 242 ถึง 260.

อย่างไรก็ตามไอโซโทปที่สามารถผลิตในปริมาณมากบนพื้นฐานของอะตอมคือ Fm-257 ด้วยครึ่งชีวิตของ 100.5 วัน ไอโซโทปนี้ยังเป็นนิวไคลด์ที่มีเลขอะตอมสูงสุดและมวลที่แยกได้จากเครื่องปฏิกรณ์หรือวัสดุใด ๆ ที่ผลิตโดยการติดตั้งเทอร์โมนิวเคลียร์.

ถึงแม้ว่า fermium-257 จะผลิตในปริมาณที่มากขึ้น แต่ fermium-255 นั้นก็มีอยู่เป็นประจำและมักจะใช้สำหรับการศึกษาทางเคมีในระดับรอยตามมากขึ้น.

สรรพคุณ

คุณสมบัติทางเคมีของเฟอร์มีเนียมได้รับการศึกษาโดยมีปริมาณน้อยที่สุดเท่านั้นดังนั้นข้อมูลทางเคมีที่มีอยู่ทั้งหมดที่ได้รับนั้นมาจากการทดลองกับร่องรอยขององค์ประกอบ ในความเป็นจริงในหลายกรณีการศึกษาเหล่านี้ดำเนินการกับอะตอมเพียงไม่กี่หรือแม้กระทั่งหนึ่งอะตอมในเวลา.

ตามที่ Royal Society of Chemistry ระบุว่าเฟอร์มีเนียมมีจุดหลอมเหลวเท่ากับ 1527 ° C (2781 ° F หรือ 1800 K) รัศมีอะตอมของมันอยู่ที่ 2.45 Åรัศมีโควาเลนต์คือ 1.67 Åและ อุณหภูมิ 20 ° C อยู่ในสถานะของแข็ง (โลหะกัมมันตรังสี).

ในทำนองเดียวกันคุณสมบัติส่วนใหญ่ของมันเช่นสถานะออกซิเดชัน, อิเลคโตรเนกาติวีตี้, ความหนาแน่น, จุดเดือดเป็นต้น.

จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครสามารถผลิตตัวอย่างเฟอร์มิเนียมที่มีขนาดใหญ่พอที่จะมองเห็นได้แม้ว่าความคาดหวังคือเช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันมันเป็นโลหะเงินสีเทา.

พฤติกรรมในการแก้ปัญหา

Fermium ทำงานภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ลดลงอย่างมากในสารละลายน้ำตามที่คาดไว้สำหรับไอออนไตรวาเลนต์แอคติไนด์.

ในกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นกรดไนตริกและสารละลายแอมโมเนียมไทโอไซยาเนตเฟอร์มีเนียมก่อให้เกิดประจุลบเชิงซ้อนกับแกนด์เหล่านี้ (โมเลกุลหรือไอออนที่จับกับไอออนบวกของโลหะเพื่อก่อตัวเป็นซับซ้อน) ซึ่งสามารถดูดซับ คอลัมน์แลกเปลี่ยนประจุลบ.

ภายใต้สภาวะปกติเฟอร์มีเนียมอยู่ในสารละลายในฐานะ Fm ไอออน3+, ซึ่งมีดัชนีไฮเดรชั่นที่ 16.9 และค่าการแยกตัวของกรด 1.6 × 10-4 (pKa = 3.8); ดังนั้นจึงเชื่อว่าการรวมตัวกันของคอมเพล็กซ์ของแอคติไนด์ด้านหลังนั้นส่วนใหญ่เป็นอิออนในลักษณะ.

ในทำนองเดียวกันก็คาดว่าไอออน Fm3+ จะเล็กกว่าแอนไอออน3+ (พลูโทเนียมอเมริเซียมหรือไอออนของคูเรียม) ก่อนหน้านี้เนื่องจากประจุไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าของเฟอร์เฟอร์; ดังนั้นเฟอร์เมนจึงคาดว่าจะเกิดพันธะโลหะแกนด์ที่สั้นและแข็งแรง.

ในทางกลับกัน fermium (III) สามารถลดลงได้ค่อนข้างง่ายสู่ fermium (II); ตัวอย่างเช่นกับ samarium คลอไรด์ (II) ซึ่งเฟอเรียม (II) coprecipitates.

ศักย์ไฟฟ้าปกติ

มีการประเมินศักยภาพของอิเล็กโทรดอยู่ที่ประมาณ -1.15 V เทียบกับอิเล็กโทรดไฮโดรเจนมาตรฐาน.

นอกจากนี้คู่ Fm2+/ Fm0 มีศักย์ไฟฟ้าของ -2.37 (10) V ตามการวัดเชิงขั้ว นั่นคือ voltammetry.

การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี

เช่นเดียวกับองค์ประกอบเทียมทั้งหมดเฟอร์มีเนียมพบกับการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีที่เกิดจากความไม่แน่นอนที่เป็นลักษณะเฉพาะของพวกมัน.

นี่เป็นเพราะการรวมกันของโปรตอนและนิวตรอนที่ไม่อนุญาตให้รักษาสมดุลและการเปลี่ยนแปลงหรือสลายตามธรรมชาติจนกว่าจะถึงรูปแบบที่มีเสถียรภาพมากขึ้นปล่อยอนุภาคบางอย่าง.

การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีนี้เกิดขึ้นจากการฟิชชันที่เกิดขึ้นเองผ่านการสลายตัวของอัลฟา (เพราะเป็นองค์ประกอบที่หนัก) ใน californio-253.

การใช้และความเสี่ยง

การก่อตัวของเฟอร์มิเนียมไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและไม่พบในเปลือกโลกดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะพิจารณาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม.

เนื่องจากการผลิตเฟอร์มิเนียมในปริมาณเล็กน้อยและครึ่งชีวิตสั้นในปัจจุบันจึงไม่มีประโยชน์สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานนอก.

ในแง่นี้เช่นเดียวกับองค์ประกอบสังเคราะห์ไอโซโทปของเฟอร์มีเนียมมีกัมมันตภาพรังสีสูงและถือว่าเป็นพิษสูง. 

แม้ว่าจะมีคนเพียงไม่กี่คนที่สัมผัสกับเฟอร์มิเนียม แต่คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสีได้กำหนดขีด จำกัด การเปิดเผยรายปีสำหรับไอโซโทปที่เสถียรที่สุดสองชนิด.

สำหรับ fermium-253 ขีด จำกัด การบริโภคถูกตั้งค่าไว้ที่ 107 becquerel (1 Bq เทียบเท่ากับการสลายตัวหนึ่งครั้งต่อวินาที) และการ จำกัด การสูดดมที่ 105 Bq; สำหรับ fermium-257 ค่าคือ 105 Bq และ 4000 Bq ตามลำดับ.

การอ้างอิง

  1. Ghiorso, A. (2003) Einsteinium และ Fermium ข่าวเคมีและวิศวกรรม, 81 (36), 174-175 ดึงจาก pubs.acs.org
  2. Britannica, E. (s.f. ) เฟอร์เมียม กู้คืนจาก britannica.com
  3. ราชสมาคมเคมี ( N.d. ) เฟอร์เมียม ดึงมาจาก rsc.org
  4. ThoughtCo ( N.d. ) ข้อเท็จจริง Fermium ดึงมาจาก thinkco.com
  5. วิกิพีเดีย ( N.d. ) เฟอร์เมียม สืบค้นจาก en.wikipedia.org