Fermio (FM)

Qu'est-ce que Fermio?

Il Fermio (FM) est un élément chimique radioactif obtenu induit par la transmutation nucléaire, dans lequel les réactions de type nucléaire sont capables de modifier artificiellement le noyau d'un élément considéré comme stable, et donc provoquer un isotope de nature radioactive ou un élément qui ne fait pas existent naturellement.

Cet élément a été découvert en 1952, lors du premier essai nucléaire réussi "Ivi Mike", réalisé par un groupe de scientifiques de l'Université de Californie sous la direction d'Albert Ghiorso. Le Fermio a été découvert comme un produit de la première explosion d'une pompe à hydrogène dans l'océan Pacifique.

Des années plus tard, le Fermio a été obtenu synthétiquement dans un réacteur nucléaire, bombardant le plutonium avec des neutrons; Et dans un cyclotron, bombardant l'uranium-238 avec des ions azotés.

Actuellement, le Fermio se produit à travers une longue chaîne de réactions nucléaires, ce qui implique de bombarder chaque isotope de chaîne avec des neutrons, puis de permettre à l'isotope résultant de ressentir une décomposition bêta.

Structure chimique du fermium

Le nombre atomique du fermium (FM) est de 100 et sa configuration électronique est [RN] 5F¹² 7s². De plus, il est situé dans le groupe d'actinides qui fait partie de la période 7 du tableau périodique et, comme son nombre atomique est supérieur à 92, il est appelé élément transurique.

En ce sens, le fermium est un élément synthétique et, par conséquent, n'a pas d'isotopes stables. Pour cette raison, il n'a pas de masse atomique standard.

De plus, les atomes - qui sont des isotopes entre eux - ont le même nombre atomique, mais une masse atomique différente, considérant qu'il existe 19 isotopes connus de l'élément, allant de la masse atomique 242 à 260.

Cependant, l'isotope qui peut se produire en grande quantité dans une base atomique est FM-257, avec une demi-vie de 100,5 jours. Cet isotope est également le plus grand nombre atomique et masse jamais isolé de tout réacteur ou matériau produit par une installation thermonucléaire.

Bien que Fermio-257 soit produit en plus grandes quantités, le Fermio-255 a été plus régulièrement disponible et est utilisé plus fréquemment pour les études chimiques au niveau du traceur.

Propriétés de Fermio

Les propriétés chimiques du fermium n'ont été étudiées qu'avec des quantités minimales, de sorte que toutes les informations chimiques disponibles qui ont été obtenues proviennent d'expériences réalisées avec des traces de l'élément. En fait, dans de nombreux cas, ces études sont réalisées avec seulement quelques atomes, ou même un atome en même temps.

Selon la Royal Society of Chemistry, le Fermio a un point de fusion de 1527 ° C (2781 ° F ou 1800 K), son rayon atomique est de 2,45 Å, son rayon covalent est de 1,67 Å et une température de 20 ° C est à l'état solide (métal radioactif).

De même, la plupart de ses propriétés telles que l'état d'oxydation, l'électronégativité, la densité, le point d'ébullition, entre autres, sont inconnus.

Jusqu'à aujourd'hui, personne n'a réussi à produire un échantillon suffisamment grand de Fermio pour le voir, bien que l'attente soit que, comme d'autres éléments similaires, c'est un métal gris argenté.

Comportement dans les solutions

Le Fermio se comporte dans des conditions de réduction non forte dans une solution aqueuse comme prévu pour un ion activien trivalent.

Dans l'acide chlorhydrique concentré, l'acide nitrique et les solutions de tiocyanate d'ammonium, le fermium se forme anionique avec ces ligands (une molécule ou un ion qui rejoint un cation métallique pour former un complexe), qui peut être adsorbé puis éliminer des colonnes de change anionique.

Dans des conditions normales, le Fermio existe en solution comme l'ion FM³⁺, qui a un indice d'hydratation de 16,9 et une constante de dissociation acide de 1,6 × 10^-4 (Pka = 3,8); On pense donc que l'Union dans les complexes actinidés suivants est principalement ionique.

De même, l'ion FM est attendu³⁺ être plus petit qu'un ions³⁺ (Plutonium, Amérique ou Curio), en raison de la plus grande charge nucléaire efficace de Fermio; Par conséquent, il serait prévu que le Fermio forme des liens métalliques plus courts et forts.

D'un autre côté, Fermio (III) peut être réduit assez facilement à Fermio (II); Par exemple, avec le chlorure de samarium (II), avec lequel Coprecipita el Fermio (II).

Potentiel d'électrode normale

Il a été estimé que le potentiel d'électrode est d'environ -1,15 V par rapport à l'électrode hydrogène standard.

Aussi, le FM²⁺/ FM⁰ Il a un potentiel d'électrode de -2,37 (10) V, basé sur des mesures polarographiques; c'est-à-dire la voltampérométrie.

Désintégration radioactive

Comme tous les éléments artificiels, le Fermio connaît la décroissance radioactive causée principalement par l'instabilité qui les caractérise.

Cela est dû aux combinaisons de protons et de neutrons qui ne permettent pas de maintenir l'équilibre et de changer ou de se décomposer spontanément jusqu'à ce qu'ils atteignent une forme plus stable, libérant certaines particules.

Cette désintégration radioactive est donnée par une fission spontanée par une décomposition alpha (car c'est un élément lourd) dans Californio-253.

Utilisations et risques

La formation de Fermio ne se produit pas naturellement et n'a pas été trouvée dans la croûte de la Terre, il n'y a donc aucune raison de considérer ses effets environnementaux.

En raison des petites quantités de Fermio produites et de sa courte demi-vie, il n'y a actuellement aucune utilisation pour cette recherche scientifique de base.

En ce sens, comme tous les éléments synthétiques, les isotopes Fermio sont extrêmement radioactifs et sont considérés comme très toxiques. 

Bien que peu de personnes entrent en contact avec le Fermio, la Commission internationale de protection radiologique a établi des limites d'exposition annuelles pour les deux isotopes les plus stables.

Pour le Fermio-253, la limite d'ingestion a été établie dans 107 Becquerel (1 BQ équivaut à une décomposition par seconde) et la limite d'inhalation en 105 BQ; Pour Fermio-257, les valeurs sont respectivement de 105 bq et 4000 bq,.