Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE MeV	ZP
²⁵⁰Fm	{syn.}	30 min	α (> 90 %)		²⁴⁷Cf
²⁵⁰Fm	{syn.}	30 min	ε (< 10 %)		²⁵¹Es
²⁵¹Fm	{syn.}	5,30 h	ε (98,20 %)	1,474	²⁵¹Es
²⁵¹Fm	{syn.}	5,30 h	α (1,80 %)	7,425	²⁴⁷Cf
²⁵²Fm	{syn.}	25,39 h	α (≈ 100 %)	7,153	²⁴⁸Cf
²⁵²Fm	{syn.}	25,39 h	SF (0,0023 %)	?	?
²⁵³Fm	{syn.}	3,00 d	ε (88 %)	0,333	²⁵³Es
²⁵³Fm	{syn.}	3,00 d	α (12 %)	7,197	²⁴⁹Cf
²⁵⁴Fm	{syn.}	3,240 h	α (≈ 100 %)	7,037	²⁵⁰Cf
²⁵⁴Fm	{syn.}	3,240 h	SF (0,0592 %)	?	?
²⁵⁵Fm	{syn.}	20,07 h	α (100 %)	7,451	²⁵¹Cf
²⁵⁵Fm	{syn.}	20,07 h	SF (2,4 · 10⁻⁵ %)	?	?
²⁵⁶Fm	{syn.}	157,6 min	SF (91,9 %)	?	?
²⁵⁶Fm	{syn.}	157,6 min	α (8,1 %)	7,027	²⁵²Cf
²⁵⁷Fm	{syn.}	100,5 d	α (≈ 100 %)	6,864	²⁵³Cf
²⁵⁷Fm	{syn.}	100,5 d	SF (0,210 %)	?	?
²⁵⁸Fm	{syn.}	370 μs	SF (≈ 100 %)	?	?
²⁵⁹Fm	{syn.}	1,5 s	SF (100 %)	?	?

Sicherheitshinweise

Gefahrstoffkennzeichnung ^[2]

keine Einstufung verfügbar

R- und S-Sätze

R: siehe oben

S: siehe oben

weitere Sicherheitshinweise

Radioaktivität

Radioaktives Element

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Fermium (vorläufiger Name Unnilnilium^[3]) ist ein ausschließlich künstlich erzeugtes chemisches Element mit dem Symbol Fm und der Ordnungszahl 100 im Periodensystem der Elemente. Es gehört zur Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block) und zählt auch zu den Transuranen. Es wurde nach Enrico Fermi benannt.

Geschichte

Namensgeber Enrico Fermi in den 1940ern

Fermium wurde nach der Explosion von Ivy Mike entdeckt.

Fermium wurde zusammen mit Einsteinium im Jahr 1952 von den amerikanischen Forschern Greg R. Choppin, Stanley G. Thompson, Albert Ghiorso und B. G. Harvey entdeckt. Es wurde nicht gezielt im Labor hergestellt, sondern nach dem Test der ersten amerikanischen Wasserstoffbombe, Ivy Mike, am 1. November 1952 auf dem Eniwetok-Atoll entdeckt. Fermium findet bzw. fand sich (wegen der kurzen Halbwertszeit) auch in den Korallenriffen des Atolls. Aus Gründen der militärischen Geheimhaltung wurden die Ergebnisse erst drei Jahre später (1955) publiziert.^[4]^[5]^[6]

Die Bildung gelingt durch fortgesetzten Neutroneneinfang. Im Moment der Detonation ist die Neutronenflussdichte so hoch, dass der Atomkern zwischen den Neutroneneinfängen keine Zeit für den Betazerfall hat. Die Massenzahl steigt also stark an, ohne dass die Ordnungszahl steigt. Erst anschließend zerfallen die entstandenen instabilen Nuklide über viele β^--Zerfälle zu mehr oder weniger stabilen Nukliden mit hoher Ordnungszahl:

$\mathrm{^{239}_{\ 94}Pu\ \xrightarrow [-6\ \beta^-]{+\ 16,\ 17,\ 18\ (n,\gamma)} \ ^{255,\ 256,\ 257}_{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 100}Fm}$

Im ausgehenden Jahr 1953 sowie zu Anfang des Jahres 1954 beschoss eine Arbeitsgruppe des Nobel-Instituts für Physik in Stockholm ²³⁸U mit ¹⁶O; es bildete sich ²⁵⁰Fm:^[7]

$\mathrm{^{238}_{\ 92}U\ +\ ^{16}_{\ 8}O\ \longrightarrow \ ^{250}_{100}Fm\ +\ 4\ ^{1}_{0}n}$

Die zweifelsfreie Identifikation konnte anhand der charakteristischen Energie des beim Zerfall ausgesandten α-Teilchens erlangt werden.

$\mathrm{^{250}_{100}Fm\ \longrightarrow \ ^{246}_{\ 98}Cf\ +\ ^{4}_{2}He}$

Durch Beschuss von Uran mit fünffach ionisierten Stickstoff- und sechsfach ionisierten Sauerstoffatomen wurden gleichfalls Einsteinium- und Fermiumisotope erzeugt.^[8]

Geringe Mengen an Einsteinium und Fermium wurden aus Plutonium isoliert und abgetrennt, welches mit Neutronen bestrahlt wurde. Vier Einsteiniumisotope wurden gefunden: ²⁵³Es (α-Strahler mit HWZ 20,03 Tage, sowie mit einer Spontanspaltungs-Halbwertszeit von 7×10⁵ Jahren); ^254mEs (β-Strahler mit HWZ 38,5 Stunden), ²⁵⁴Es (α-Strahler mit HWZ ∼320 Tage) und ²⁵⁵Es (β-Strahler mit HWZ 24 Tage). Zwei Fermiumisotope wurden gefunden: ²⁵⁴Fm (α-Strahler mit HWZ 3,24 Stunden, sowie mit einer Spontanspaltungs-Halbwertszeit von 246 Tagen) und ²⁵⁵Fm (α-Strahler mit HWZ 21,5 Stunden).^[9]

Isotope

Von Fermium sind 18 Isotope und 3 Kernisomere bekannt. Die mit Abstand längste Halbwertszeit hat das Isotop ²⁵⁷Fm mit 100,5 Tagen.^[10]

→ Liste der Fermiumisotope

Fermiumbarriere

→ Hauptartikel: Fermiumbarriere

Fermium ist das schwerste chemische Element, das durch Neutroneneinfang aufgebaut werden kann. Der Versuch, weitere Neutronen zu einem Fermium-Kern hinzuzufügen, führt zu einer Kernspaltung.

Der Zerfall von Fermium-257 bis zur Neptunium-Reihe.

Einzelnachweise

↑ Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Fermium) entnommen.
↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
↑ David R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics: A Ready-reference Book of Chemical and Physical Data, 85. Auflage, CRC Press, 2004, ISBN 978-0-8493-0485-9.
↑ A. Ghiorso, S. G. Thompson, G. H. Higgins, G. T. Seaborg, M. H. Studier, P. R. Fields, S. M. Fried, H. Diamond, J. F. Mech, G. L. Pyle, J. R. Huizenga, A. Hirsch, W. M. Manning, C. I. Browne, H. L. Smith, R. W. Spence: "New Elements Einsteinium and Fermium, Atomic Numbers 99 and 100", in: Physical Review 1955, 99 (3), 1048–1049; doi:10.1103/PhysRev.99.1048; Maschinoskript (9. Juni 1955), Lawrence Berkeley National Laboratory. Paper UCRL-3036.
↑ G. T. Seaborg, S. G. Thompson, B. G. Harvey, G. R. Choppin: "Chemical Properties of Elements 99 and 100"; Abstract; Maschinoskript (23. Juli 1954), Radiation Laboratory, University of California, Berkeley, UCRL-2591 (Rev.).
↑ P. R. Fields, M. H. Studier, H. Diamond, J. F. Mech, M. G. Inghram, G. L. Pyle, C. M. Stevens, S. Fried, W. M. Manning (Argonne National Laboratory, Lemont, Illinois); A. Ghiorso, S. G. Thompson, G. H. Higgins, G. T. Seaborg (University of California, Berkeley, California): "Transplutonium Elements in Thermonuclear Test Debris", in: Physical Review 1956, 102 (1), 180–182; doi:10.1103/PhysRev.102.180.
↑ Hugo Atterling, Wilhelm Forsling, Lennart W. Holm, Lars Melander, Björn Åström: "Element 100 Produced by Means of Cyclotron-Accelerated Oxygen Ions", in: Physical Review 1954, 95 (2), 585–586; doi:10.1103/PhysRev.95.585.2.
↑ L. I. Guseva, K. V. Filippova, Yu. B. Gerlit, V. A. Druin, B. F. Myasoedov, N. I. Tarantin: "Experiments on the Production of Einsteinium and Fermium with a Cyclotron", in: Journal of Nuclear Energy 1954, 3 (4), 341–346 (übersetzt im November 1956); doi:10.1016/0891-3919(56)90064-X.
↑ M. Jones, R. P. Schuman, J. P. Butler, G. Cowper, T. A. Eastwood, H. G. Jackson: "Isotopes of Einsteinium and Fermium Produced by Neutron Irradiation of Plutonium", in: Physical Review 1956, 102 (1), 203–207; doi:10.1103/PhysRev.102.203.
↑ G. Pfennig, H. Klewe-Nebenius, W. Seelmann-Eggebert (Hrsg.): Karlsruher Nuklidkarte, 7. Aufl., 2006.