Structure, propriétés, utilisations et risques de Fermio

Le Fermium Il est un élément chimique radioactif est donc induit obtenu transmutation, où les réactions de type nucléaire sont capables de modifier artificiellement l'élément central considéré comme stable, et provoquer ainsi un isotope radioactif de la nature ou de l'élément cela n'existe pas 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. Fermium a été découvert comme le produit de la première explosion d'une bombe à hydrogène dans l'océan Pacifique.

Des années plus tard, le fermium était obtenu par synthèse dans un réacteur nucléaire, bombardant du plutonium avec des neutrons; et dans un cyclotron, bombarder de l'uranium 238 avec des ions azote.

À l'heure actuelle se produit fermium à travers une longue chaîne de réactions nucléaires impliquant bombardant chaque chaîne d'isotopes avec des neutrons et permettant l'isotope résultant subit une désintégration bêta.

Index

• 1 structure chimique
• 2 propriétés
• 3 Comportement en solutions
  • 3.1 Potentiel d'électrode normal
  • 3.2 Désintégration radioactive
• 4 Utilisations et risques
• 5 références

Structure chimique

Le numéro atomique du fermium (Fm) est 100 et sa configuration électronique est [Rn] 5f¹² 7s². En outre, il est situé au sein du groupe des actinides faisant partie de la période du tableau périodique 7 et, en tant que numéro atomique supérieur à 92 est appelé élément transuraniens.

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

En outre, les atomes qui sont chacun isotopes Autre- ont le même numéro atomique mais différents de masse atomique, considérant alors qu'il y a des 19 isotopes connus de l'élément, allant de la masse atomique 242-260.

Cependant, l'isotope qui peut être produit en grandes quantités sur une base atomique est le Fm-257, avec une demi-vie de 100,5 jours. Cet isotope est également le nucléide ayant le plus grand nombre atomique et la plus grande masse jamais isolés de tout réacteur ou matériau produit par une installation thermonucléaire.

Bien que le fermium-257 soit produit en plus grande quantité, le fermium-255 est plus disponible sur une base régulière et est utilisé plus fréquemment pour les études chimiques au niveau du traceur.

Propriétés

Les propriétés chimiques du fermium ont été étudiées uniquement 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 effectuées avec seulement quelques atomes, voire un atome à la fois.

Selon la Royal Society of Chemistry, fermium a un point de fusion de 1527 ° C (2781 ° F ou 1800 K), son rayon atomique est de 2,45 Å, son rayon est de 1,67 Å covalente, 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 inconnues.

Jusqu'à présent, personne n'a réussi à produire un échantillon de fermium suffisamment important pour pouvoir le voir, même si, comme d'autres éléments similaires, il s'agit d'un métal gris argenté.

Comportement dans les solutions

Fermium se comporte dans des conditions non fortement réductrices dans une solution aqueuse, comme prévu pour un ion actinide trivalent.

Dans de l'acide chlorhydrique concentré, l'acide nitrique et les solutions de thiocyanate d'ammonium, les complexes anioniques de forme fermium avec ces ligands (une molécule ou un ion qui se lie à un cation métallique pour former un complexe), qui peut être adsorbé, puis on élue à partir de colonnes d'échange d'anions.

Dans des conditions normales, le fermium existe en solution sous la forme de 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); de sorte que l'on pense que la liaison dans les complexes des actinides postérieurs est principalement de nature ionique.

De même, on s’attend à ce que le³⁺ être plus petit que les anions³⁺ (ions plutonium, américium ou curium) précédant, en raison de la charge nucléaire effective de fermium supérieure; par conséquent, le fermium devrait former des liaisons métal-ligand plus courtes et plus fortes.

En revanche, le fermium (III) peut être réduit assez facilement en fermium (II); par exemple, avec le chlorure de samarium (II), avec lequel le co-précipium (II) est co-précipité.

Potentiel d'électrode normale

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

En outre, la paire Fm²⁺/ Fm⁰ a un potentiel d'électrode de -2,37 (10) V, basé sur des mesures polarographiques; c'est-à-dire la voltamétrie.

Désintégration radioactive

Comme tous les éléments artificiels, le fermium subit une décroissance radioactive due principalement à l'instabilité qui les caractérise.

Cela est dû aux combinaisons de protons et de neutrons qui ne permettent pas de maintenir l'équilibre et changent ou se désintègrent spontanément jusqu'à atteindre une forme plus stable, libérant certaines particules.

Cette décroissance radioactive se produit par fission spontanée à travers une décomposition alpha (parce que c'est un élément lourd) dans californio-253.

Usages et risques

La formation de fermium ne se produit pas naturellement et n'a pas été trouvée dans la croûte terrestre. Il n'y a donc aucune raison d'envisager ses effets sur l'environnement.

En raison des faibles quantités de fermium produites et de leur courte demi-vie, il n'y a actuellement aucune utilisation en dehors de la recherche scientifique fondamentale.

En ce sens, comme tous les éléments synthétiques, les isotopes du fermium sont extrêmement radioactifs et sont considérés comme hautement toxiques.

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

Pour le fermium 253, la limite d'admission a été fixée à 107 becquerels (1 Bq équivaut à une décomposition par seconde) et la limite d'inhalation à 105 Bq; pour fermium-257, les valeurs sont respectivement de 105 Bq et 4000 Bq.

Références

1. Ghiorso, A. (2003). Einsteinium et Fermium. Chemical & Engineering News, 81 (36), 174-175. Récupéré de pubs.acs.org
2. Britannica, E. (s.f.). Fermium Récupéré de britannica.com
3. Société royale de chimie. (s.f.) Fermium Récupéré de rsc.org
4. ThoughtCo. (s.f.) Faits Fermium. Récupéré de thoughtco.com
5. Wikipedia. (s.f.) Fermium Récupéré de en.wikipedia.org