Fermium
Inhoudsopgave
Wat is Fermium?
Fermium is een synthetisch element met atoomnummer 100 en symbool Fm. Fermium maakt deel uit van de actiniden. Van alle elementen die ontstaan bij het bombarderen van lichtere elementen met neutronen is fermium het zwaarste. Fermium heeft 19 isotopen waarvan Fm-207 de langste halfwaardetijd heeft: 100,5 dagen. Het element is sterk radioactief, giftig en gevaarlijk om mee te werken.
Gegevens
| Symbool | Fm |
| Volledige naam | Fermium |
| Atoomnummer | 100 |
| Atoommassa (g.mol-1 ) | 257 |
| Groep | Actiniden |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,3 |
| Dichtheid (g.cm-3 bij 20 °C) | 9,7 (berekend) |
| Smeltpunt (°C) | — |
| Kookpunt (°C) | — |
| Vanderwaalstraal (nm) | — |
| Ionstraal (nm) | — |
| Isotopen | — |
| Elektronenconfiguratie | [Rn]5f116d17s2 |
| Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 627,16 |
| Tweede ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | — |
| Standaard potentiaal (V) | — |
| Ontdekt door | Ghiorso in 1952 |
Bohr-Rutherford diagram
Isotopen
| Nuclide | Isotopische massa (u) | Halveringstijd |
|---|---|---|
| 242Fm | 242,07343 | 0,8 ms |
| 243Fm | 243,07435 | 210 ms |
| 244Fm | 244,07408 | 3,3 ms |
| 245Fm | 245,07539 | 4,2 s |
| 246Fm | 246,07530 | 1,1 s |
| 247Fm | 247,07685 | 29 s |
| 248Fm | 248,07719 | 36 s |
| 249Fm | 249,07903 | 2,6 min |
| 250Fm | 250,07952 | 30 min |
| 251Fm | 251,08157 | 5,30 uur |
| 252Fm | 252,08246 | 25,39 uur |
| 253Fm | 253,08518 | 3,00 dagen |
| 254Fm | 254,08685 | 3,240 uur |
| 255Fm | 255,08996 | 20,07 uur |
| 256Fm | 256,09177 | 157,6 min |
| 257Fm | 257,09510 | 100,5 dagen |
| 259Fm | 259,10060 | 1,5 s |
| 260Fm | 260,10268 | 1 min |
Het element is vernoemd naar de kernfysicus Enrico Fermi. Het is een van de elementen die in 1952 werden gevonden als bijproducten van de explosie van een waterstofbom. Het is een typische actinide met oxidatietoestanden van +3 en +2. Fermium kan alleen gebruikt worden voor wetenschappelijk onderzoek. Er kunnen maar kleine hoeveelheden van worden geproduceerd en het valt vanzelf weer snel uit elkaar. Er vindt geen commerciële productie van fermium plaats maar het zou wellicht in de nucleaire geneeskunde toegepast kunnen worden.
Er is weinig bekend over de eigenschappen van fermium. Wetenschappers denken dat het een zilverwitte kleur heeft en dat het reageert met zuren, stoom en lucht.
Fermium komt niet in de natuur voor maar daar is in het verleden wel geweest. Omdat het niet meer voorkomt in de korst van de Aarde zijn er ok geen gezondheidsrisico’s.
De verschillende isotopen van fermium hebben atoommassa’s tussen 242 en 260. Fermium-253 heeft een halfwaardetijd van 3 dagen, Fermium-251 heeft een halfwaardetijd van slechts 5,3 uur, Fermium-252 heeft een halfwaardetijd van 25,4 uur, Fermium-254 heeft een halfwaardetijd van slechts 3,2 uur en fermium-256 heeft een halfwaardetijd van 2,6 uur. De overige isotopen hebben een halfwaardetijd van een half uur tot minder dan 1 milliseconde. Fermium-257 is het meest stabiele isotoop. Dit isotoop vervalt spontaan naar Californium-253. Net zoals de andere synthetische elementen zijn de isotopen van fermium erg giftig en erg radioactief.
Fermium komt niet onafhankelijk in de natuur voor maar altijd in de combinatie met andere elementen. Het wordt synthetisch gemaakt in een kernreactor. Het zwaarste isotoop, Fermium-257, met de langste halfwaardetijd kan slechts in hele kleine hoeveelheden worden gemaakt. Nadat het is gemaakt moet fermium geïsoleerd worden van de andere elementen van de actiniden en andere lanthaniden. Dit kan worden gedaan door middel van ion exchange chromatografie. Hierbij wordt een kationenwisselaar gemengd met alpha-hydroxyisobutyraat. Het element kristalliseert en komt vrij.
In 1952 werd de nucleaire neerslag grondig geanalyseerd op allerlei transuranium elementen. Deze studies werden gehouden omdat er meerdere neutronen gevangen moeten worden om dergelijke elementen uit uranium te kunnen synthetiseren. Kernexplosies resulteren in een zeer sterke stijging van de neutronenproductie en vormen een vruchtbare voedingsbodem voor dergelijke studies. Er werden ongeveer 1029 neutronen per cm2 gevonden. Fermium was het zwaarste element dat werd gevonden. In Nevada werden 10 jaar later studies uitgevoerd nadat een gecontroleerde explosie ineen afgesloten ruimte had plaatsgevonden. De resultaten van deze studies waren enigszins teleurstellend omdat het moeilijk bleek te zijn de ontstane elementen te isoleren. Dit kwam omdat de explosie het merendeel van de elementen diep onder de grond dreef, 600 meter, en het veel tijd en geld kostte om tot zulke dieptes te boren.
