الفرميوم هو عنصر غير موجود في البيئة ويتم الحصول عليه عن طريق تحويل أو تعديل النوى الذرية لعناصر أخرى. وهو يتألف من أكثر من 16 نظيرًا مشعًا تتراوح كتلتها بين 244 و259، ويتم معالجة الحد الأدنى من العينات منها. وهذا يعطيها تطبيقات محدودة، كما سترون أدناه.
ما هو الفرميوم؟
وهو عنصر كيميائي ينتمي إلى أكتينيدات الجدول الدوري. وهو اصطناعي ومشع، ومميز بالرقم الذري 100، ولهذا السبب فهو عنصر ما بعد اليورانيوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن نظائره غير مستقرة، حيث تتحلل بسرعة عند عزلها، باستثناء 257Fm، وهو قادر على البقاء حوالي 100 يوم في البيئة.
رمز الفرميوم
تم إعطاء هذا الاسم تكريما لإنريكو فيرمي، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء. حقق هذا العالم تقدماً كبيراً في مجال الإشعاع، لكنه توفي قبل اكتشاف العنصر.
خصائص الفرميوم
عنصر الفرميوم هو أكتينيد اصطناعي ثقيل جدًا نظرًا لتركيبه الذري. وهو يقع في المجموعة الثالثة من الجدول، وله نظائر غير مستقرة للغاية وكتل ذرية تختلف قيمتها. الخصائص الأخرى لهذا العنصر هي:
- الحالة : صلبة، ذات مظهر معدني.
- اللون : أبيض فضي.
- الطعم والرائحة : عديم الرائحة، وليس له طعم مميز.
- السمية : عالية، لأنها تنبعث منها جزيئات مشعة.
- التركيب : تتكون نواته من 100 بروتون وإلكترون، أي ما بعد اليورانيوم.
- الذوبان : منخفض جداً في الماء.
- الهيكل : غير معروف بسبب كثافته المنخفضة.
- التفاعل الكيميائي : يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك وحامض النيتريك ومحاليل الأمونيوم.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للفرميوم
- العدد الذري : 100
- الفترة : 7
- كتلة : ف
- المجموعة : 3
- السالبية الكهربية: 1.3
- نقطة الانصهار: 1527 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 2:45 مساءً
- الكتلة الذرية (جم/مول): 257 ش
- الكثافة : غير معروفة .
- حالة الأكسدة : 2، 3، 4
- نصف القطر التساهمي (Å): 1.67
- متوسط القطر : غير معروف .
- التكوين الإلكتروني: [Rn] 5f12 7s2
- إمكانات التأين الأولى (eV): كيلوجول/مول
- نقطة الغليان: غير معروفة
- الإلكترونات لكل غلاف: 2، 8،18، 32، 30، 8، 2
- الموصلية الحرارية: غير محسوبة.
أصل الفرميوم
اكتشفه ألبرت غيورسو وزملاؤه عام 1952 أثناء تحليل بقايا انفجار قنبلة هيدروجينية. ثم تم تحضير العنصر صناعيا في مفاعل نووي يقصف بالبلوتونيوم بالنيوترونات، وكذلك سيكلوترون يقصف بأيونات اليورانيوم 238 والنيتروجين. وقد أظهرت الدراسات أن نظائره غير مستقرة، مما يؤدي إلى تفككه بسرعة في البيئة.
ما هي استخدامات فيرميوم؟
استخدامات الفرميوم ضئيلة، حيث لا يمكن تصنيع مركباته بسبب كثافتها المنخفضة. وتستخدم العينات القليلة التي تم الحصول عليها في مجال البحوث النووية. بالإضافة إلى ذلك، يقوم العنصر الكيميائي الفرميوم بتعديل جوهر المركبات الأخرى. ولهذا السبب، يتم استخدامه في شكله المعدني في الإنتاج التجريبي للسبائك التي تحتوي على مركبات أرضية نادرة. إحداها هي سبيكة الإيتربيوم والفيرميوم، التي لها مظهر لامع. ومن خلال ذلك، تم إجراء قياسات لإنشاء سبائك أخرى.
الحصول على الفرميوم
يتم الحصول عليه عن طريق سلسلة واسعة من التفاعلات النووية التي يتم قصفها بالنيوترونات. في هذه العملية، يتم قصف كل نظير للعنصر حتى يظهر اضمحلال بيتا، مما يسمح بتحليله.
الآثار الصحية للفرميوم
ويتم تحليل خصائص الفرميوم في مختبرات متخصصة في الإشعاع، ولم يتم التوصل إلى نتائج حاسمة فيما يتعلق بتأثيراته على الصحة. ومع ذلك، ونظرًا لطبيعتها المشعة، يجب التعامل مع عيناتها الصغيرة بحذر شديد. بالإضافة إلى ذلك، وبما أنه يتم الحصول عليها أثناء التفجيرات النووية، فيجب استخدام معدات الحماية عند فحصها، حتى لا تتعرض للإشعاع.
7 حقائق غريبة عن الفرميوم
ويتميز هذا العنصر بأنه اصطناعي ولا يوجد طبيعيا في الطبيعة. وقد لوحظت أول عينة طبيعية له عندما تفكك جزء من آينشتاينيوم في انفجار. إنه يفتقر إلى الاستخدامات العملية نظرًا لسميته الإشعاعية العالية، لكننا نتركك مع بعض الحقائق الغريبة:
- وهو عنصر ثقيل يتم الحصول عليه عن طريق قصف النيوترونات من عناصر خفيفة أخرى.
- وكان هذا هو العنصر الأول الذي تم اكتشافه بعد اختبار القنبلة الهيدروجينية في جزر مارشال في عام 1952.
- ولم يتم نشر اكتشافه حتى عام 1955 لأسباب أمنية.
- ومن بين نظائره الأكثر استقرارًا Fm255، وFm 257، بعمر يتراوح بين 20 و100 ساعة.
- وهو عنصر ما بعد اليورانيوم، أي أن نواته تزيد عن 90 بروتونًا وإلكترونًا.
- لديها ثلاث حالات الأكسدة.
- وأشهر مركباته هو كلوريد الفرميوم، FmCl2.
في الختام، من مجموعة الأكتينيدات، يعتبر هذا العنصر من أثقل العناصر وله نظائر تتحلل بسرعة عند عزله. ولهذا السبب، لم يكن من الممكن تصنيع عيناته بعمق من أجل التحقق من تطبيقاتها وفوائدها المحتملة للبشر.