- Unnilnilium
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Eigenschaften Allgemein Name, Symbol, Ordnungszahl Fermium, Fm, 100 Serie Actinoide Gruppe, Periode, Block Ac, 7, f Aussehen CAS-Nummer 7440-72-4 Massenanteil an der Erdhülle 0 % Atomar [1] Atommasse 257,0951 u Atomradius (berechnet) () pm Elektronenkonfiguration (Rn) 5f127s2 Elektronen pro Energieniveau 1. Ionisierungsenergie 627 kJ/mol Physikalisch [1] Aggregatzustand Dichte Schmelzpunkt 1800 K (1527 °C) Siedepunkt K ( °C) Chemisch [1] Oxidationszustände +2, +3 Oxide (Basizität) Normalpotential (Fm3+ + 3 e− → Fm) Elektronegativität 1,3 (Pauling-Skala) Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 250Fm 30 min α (> 90 %) 247Cf ε (< 10 %) 251Es 251Fm 5,30 h ε (98,20 %) 1,474 251Es α (1,80 %) 7,425 247Cf 252Fm 25,39 h α (≈ 100 %) 7,153 248Cf SF (0,0023 %) ? ? 253Fm 3,00 d ε (88 %) 0,333 253Es α (12 %) 7,197 249Cf 254Fm 3,240 h α (≈ 100 %) 7,037 250Cf SF (0,0592 %) ? ? 255Fm 20,07 h α (100 %) 7,451 251Cf SF (2,4 · 10−5 %) ? ? 256Fm 157,6 min SF (91,9 %) ? ? α (8,1 %) 7,027 252Cf 257Fm 100,5 d α (≈ 100 %) 6,864 253Cf SF (0,210 %) ? ? 258Fm 370 μs SF (≈ 100 %) ? ? 259Fm 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 ElementSoweit 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.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
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:
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]
Die zweifelsfreie Identifikation konnte anhand der charakteristischen Energie des beim Zerfall ausgesandten α-Teilchens erlangt werden.
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]
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.
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.
Weblinks
- Albert Ghiorso über die Entdeckung von Einsteinium und Fermium (engl.)
- Origins of the Element Names – Fermium #100 (engl.)
- Los Alamos National Laboratory – Fermium (engl.)
- Elementymology & Elements Multidict by Peter van der Krogt (Fermium) (engl.)
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