Chia sẻ:
Cấu trúc, tính chất, công dụng và rủi ro của Fermio
các Fermium là một nguyên tố hóa học phóng xạ thu được theo cách gây ra bởi sự biến đổi hạt nhân, trong đó các phản ứng loại hạt nhân có thể thay đổi một cách nhân tạo hạt nhân của một nguyên tố được coi là ổn định, và do đó tạo ra một đồng vị có tính chất phóng xạ hoặc một nguyên tố điều đó không tồn tại tự nhiên.
Nguyên tố này được phát hiện vào năm 1952, trong vụ thử hạt nhân thành công đầu tiên "Ivi Mike", được thực hiện bởi một nhóm các nhà khoa học từ Đại học California dưới sự chỉ đạo của Albert Ghiorso. Fermium được phát hiện là sản phẩm của vụ nổ đầu tiên của bom hydro ở Thái Bình Dương.
Nhiều năm sau, fermium thu được tổng hợp trong lò phản ứng hạt nhân, bắn phá plutoni bằng neutron; và trong một cyclotron, bắn phá uranium-238 bằng các ion nitơ.
Hiện tại fermium được sản xuất thông qua một chuỗi dài các phản ứng hạt nhân, liên quan đến việc bắn phá từng đồng vị của chuỗi bằng neutron và sau đó cho phép đồng vị kết quả trải qua quá trình phân hủy beta.
Chỉ số
- 1 Cấu trúc hóa học
- 2 thuộc tính
- 3 Hành vi trong giải pháp
- 3.1 Thế điện cực bình thường
- 3.2 Phân rã phóng xạ
- 4 Công dụng và rủi ro
- 5 tài liệu tham khảo
Cấu trúc hóa học
Số nguyên tử của fermium (Fm) là 100 và cấu hình điện tử của nó là [Rn] 5f12 7s2. Ngoài ra, nó nằm trong nhóm các loại thuốc tím là một phần của giai đoạn 7 của bảng tuần hoàn và, với số lượng nguyên tử của nó lớn hơn 92, nó được gọi là nguyên tố chuyển hóa.
Theo nghĩa này, fermium là một nguyên tố tổng hợp và do đó, không có đồng vị ổn định. Vì lý do này, nó không có khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn.
Ngoài ra, các nguyên tử - là các đồng vị với nhau - có cùng số nguyên tử nhưng khối lượng nguyên tử khác nhau, xét đến việc có 19 đồng vị đã biết của nguyên tố, từ khối lượng nguyên tử 242 đến 260.
Tuy nhiên, đồng vị có thể được sản xuất với số lượng lớn trên cơ sở nguyên tử là Fm-257, với chu kỳ bán rã là 100,5 ngày. Đồng vị này cũng là hạt nhân có số lượng và khối lượng nguyên tử cao nhất từng được phân lập từ bất kỳ lò phản ứng hoặc vật liệu nào được tạo ra bởi quá trình cài đặt nhiệt hạch.
Mặc dù fermium-257 được sản xuất với số lượng lớn hơn, fermium-255 đã có sẵn thường xuyên hơn và thường được sử dụng cho các nghiên cứu hóa học ở cấp độ đánh dấu.
Thuộc tính
Các tính chất hóa học của fermium chỉ được nghiên cứu với số lượng tối thiểu, do đó tất cả các thông tin hóa học có được là từ các thí nghiệm được thực hiện với dấu vết của nguyên tố. Trên thực tế, trong nhiều trường hợp, các nghiên cứu này được thực hiện chỉ với một vài nguyên tử, hoặc thậm chí một nguyên tử tại một thời điểm.
Theo Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, fermium có nhiệt độ nóng chảy 1527 ° C (2781 ° F hoặc 1800 K), bán kính nguyên tử của nó là 2,45, bán kính cộng hóa trị của nó là 1,67 và nhiệt độ 20 ° C ở trạng thái rắn (kim loại phóng xạ).
Theo cùng một cách, hầu hết các tính chất của nó như trạng thái oxy hóa, độ âm điện, mật độ, điểm sôi, trong số những thứ khác, không được biết.
Cho đến nay, không ai có thể tạo ra một mẫu fermium đủ lớn để có thể nhìn thấy nó, mặc dù kỳ vọng là, giống như các nguyên tố tương tự khác, nó là một kim loại màu xám bạc.
Hành vi trong giải pháp
Fermium hoạt động trong điều kiện không giảm mạnh trong dung dịch nước như mong đợi đối với ion hóa trị ba.
Trong dung dịch axit clohydric đậm đặc, axit nitric và amoni thiocyanate, fermium tạo thành phức anion với các phối tử này (một phân tử hoặc ion liên kết với cation kim loại để tạo thành phức chất), có thể được hấp phụ và sau đó được rửa giải cột trao đổi anion.
Trong điều kiện bình thường, fermium tồn tại trong dung dịch dưới dạng ion Fm3+, có chỉ số hydrat hóa là 16,9 và hằng số phân ly axit là 1,6 × 10-4 (pKa = 3,8); do đó người ta tin rằng sự kết hợp trong các phức hợp của các Actinide sau chủ yếu là ion trong tính cách.
Tương tự như vậy, người ta hy vọng rằng ion Fm3+ nhỏ hơn Anion3+ (các ion plutonium, Mỹ hoặc curium) trước đó, do điện tích hạt nhân hiệu quả fermium cao hơn; do đó, fermium sẽ được dự kiến hình thành các liên kết phối tử kim loại ngắn hơn và mạnh hơn.
Mặt khác, fermium (III) có thể được giảm khá dễ dàng thành fermium (II); ví dụ, với samarium clorua (II), với frecium (II) coprecipitates.
Điện thế bình thường
Người ta ước tính rằng điện thế của điện cực xấp xỉ -1,15 V so với điện cực hydro tiêu chuẩn.
Ngoài ra, cặp Fm2+/ Fm0 có thế điện cực -2,37 (10) V, dựa trên các phép đo phân cực; đó là, vôn kế.
Phân rã phóng xạ
Giống như tất cả các yếu tố nhân tạo, fermium trải qua sự phân rã phóng xạ gây ra chủ yếu bởi sự mất ổn định đặc trưng cho chúng..
Điều này là do sự kết hợp giữa các proton và neutron không cho phép duy trì sự cân bằng và tự nhiên thay đổi hoặc phân rã cho đến khi đạt đến dạng ổn định hơn, giải phóng một số hạt nhất định.
Sự phân rã phóng xạ này được đưa ra bởi sự phân hạch tự phát thông qua sự phân hủy alpha (vì nó là một nguyên tố nặng) ở californiaio-253.
Công dụng và rủi ro
Sự hình thành của fermium không xảy ra một cách tự nhiên và không được tìm thấy trong lớp vỏ trái đất, vì vậy không có lý do gì để xem xét các tác động môi trường của nó.
Do một lượng nhỏ fermium được sản xuất và thời gian bán hủy ngắn của nó, hiện tại không có công dụng nào cho việc này ngoài nghiên cứu khoa học cơ bản.
Theo nghĩa này, giống như tất cả các nguyên tố tổng hợp, các đồng vị của fermium cực kỳ phóng xạ và được coi là có độc tính cao.
Mặc dù ít người tiếp xúc với fermium, Ủy ban quốc tế về bảo vệ phóng xạ đã thiết lập giới hạn phơi nhiễm hàng năm cho hai đồng vị ổn định nhất.
Đối với fermium-253, giới hạn ăn vào được đặt ở mức 107 becquerel (1 Bq tương đương với một lần phân hủy mỗi giây) và giới hạn hít vào là 105 Bq; đối với fermium-257, các giá trị lần lượt là 105 Bq và 4000 Bq.
Tài liệu tham khảo
- Ghiorso, A. (2003). Einstein và Fermium. Tin tức hóa học & kỹ thuật, 81 (36), 174-175. Lấy từ pubs.acs.org
- Britannica, E. (s.f.). Fermium. Phục hồi từ britannica.com
- Hội hóa học hoàng gia. (s.f.). Fermium. Lấy từ rsc.org
- NghĩCo. (s.f.). Sự kiện Fermium. Lấy từ thinkco.com
- Wikipedia. (s.f.). Fermium. Lấy từ en.wikipedia.org