フェルミウムは、核型の反応が人為的にコア要素と考え安定を変化させることができるされた核変換によって誘発される方法から得られた放射性化学元素であり、従って、放射性同位体の性質を引き起こしたり自然には存在しない要素。
この要素は、1952年に、カリフォルニア大学の科学者グループがアルバートジョルソの指揮の下で実施した最初の核実験「イビマイク」の成功時に発見されました。フェルミウムは太平洋で最初の水素爆弾の爆発の産物として発見されました。
数年後、プルミウムを中性子で爆撃して、原子炉で合成的にフェルミウムを得た。サイクロトロンでは、ウラン238に窒素イオンを衝突させます。
フェルミウムは現在、核反応の長い連鎖を通じて生成されます。これには、連鎖内の各同位体に中性子を衝突させ、次に、生成された同位体をベータ崩壊させることが含まれます。
化学構造
フェルミウムの原子番号（Fm）は100で、その電子配置は5 f 12 7 s 2です。さらに、周期表の第7周期の一部であるアクチニドのグループ内にあり、原子番号が92より大きいため、超ウラン元素と呼ばれています。
この意味で、フェルミウムは合成元素であるため、安定した同位体はありません。このため、標準の原子質量はありません。
同様に、原子-相互の同位体である-は、原子番号が242から260までの元素の既知の同位体が19個あることを考えると、原子番号は同じですが原子質量が異なります。
ただし、原子ベースで大量に生産できる同位体はFm-257で、半減期は100.5日です。この同位体は、原子炉や熱核施設で製造された物質からこれまでに分離された最高の質量と原子番号を持つ核種でもあります。
フェルミウム257は大量に生産されますが、定期的に入手できるようになり、トレーサーレベルでの化学的研究により頻繁に使用されています。
プロパティ
フェルミウムの化学的特性は最小限の量で研究されているため、入手可能なすべての化学情報は、微量の元素を使用して行われた実験から得られます。実際、多くの場合、これらの研究は、ほんの数個の原子、または一度に1個の原子でさえ行われます。
Royal Society of Chemistryによると、フェルミウムは1527°C（2781°Fまたは1800 K）の融点を持ち、その原子半径は2.45Å、共有結合半径は1.67Å、そして20°Cの温度は固体状態（放射性金属）です。
同様に、とりわけ酸化状態、電気陰性度、密度、沸点などのほとんどの特性は不明です。
他の同様の元素と同様に、銀灰色の金属であると予想されていますが、これまでのところ、見られるほどの量のフェルミウムのサンプルを生成することに成功した人はいません。
ソリューションでの動作
フェルミウムは、3価のアクチニドイオンで予想されるように、水溶液中で非還元条件下で動作します。
濃塩酸、硝酸、およびチオシアン酸アンモニウム溶液では、フェルミウムはこれらの配位子（金属カチオンに結合して錯体を形成する分子またはイオン）とアニオン性錯体を形成し、吸着および溶出されます。陰イオン交換カラム。
通常の条件下では、フェルミウムはFm 3+イオンとして溶液中に存在します。これは、水和指数が16.9で、酸解離定数が1.6×10 -4（pKa = 3.8）です。したがって、後部アクチニド複合体における結合は、主にイオン性であると考えられている。
同様に、Fm 3+イオンは、フェルミウムの有効核電荷が高いため、先行するAn 3+イオン（プルトニウム、アメリシウム、またはキュリウムイオン）よりも小さいと予想されます。したがって、フェルミウムはより短く、より強い金属-配位子結合を形成すると予想されます。
一方、フェルミウム（III）は非常に簡単にフェルミウム（II）に還元できます。たとえば、塩化サマリウム（II）では、フェルミウム（II）と共沈します。
電極正常電位
電極電位は、標準の水素電極に対して約-1.15 Vと推定されています。
同様に、ポーラログラフ測定に基づくと、Fm 2+ / Fm 0ペアの電極電位は-2.37（10）Vです。つまり、ボルタンメトリーのことです。
放射性崩壊
すべての人工元素と同様に、フェルミウムは主にそれを特徴づける不安定性によって引き起こされる放射性崩壊を受けます。
これは、バランスを維持することができず、より安定した形態に到達するまで自発的に変化または崩壊し、特定の粒子を放出する陽子と中性子の組み合わせによるものです。
この放射性崩壊は、californium-253のアルファ元素分解（重い元素）による自然分裂によって発生します。
用途とリスク
フェルミウムの形成は自然には発生せず、地球の地殻でも発見されていないため、その環境への影響を考慮する理由はありません。
生成されるフェルミウムの量が少なく、半減期が短いため、現在、基礎的な科学的研究以外にはその使用はありません。
この意味で、すべての合成元素と同様に、フェルミウム同位体は非常に放射性であり、非常に有毒であると考えられています。
フェルミウムと接触する人はほとんどいませんが、国際放射線防護委員会は、2つの最も安定した同位体の年間曝露限界を設定しています。
フェルミウム253の場合、摂取制限は107ベクレル（1 Bqは1秒あたり1回の分解に相当）に設定され、吸入制限は105 Bqに設定されました。フェルミウム257の場合、値はそれぞれ105 Bqと4000 Bqです。
参考文献
- Ghiorso、A.（2003）。アインシュタインとフェルミウム。Chemical&Engineering News、81（36）、174-175。pubs.acs.orgから回復
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- 王立化学協会。（sf）。フェルミウム。rsc.orgから取得
- ThoughtCo。（sf）。フェルミウムの事実。thoughtco.comから復元
- ウィキペディア。（sf）。フェルミウム。en.wikipedia.orgから取得