מבנה פרמיו, מאפיינים, שימושים וסיכונים



ה פרמיום הוא יסוד כימי רדיואקטיבי מתקבל כך מושרה התמרה גרעינית, שבה התגובות מהסוג גרעיני המסוגלים לשנות אלמנט ליבה מלאכותית נחשב יציב, ובכך לגרום איזוטופ רדיואקטיבי של טבע או אלמנט שאינו קיים באופן טבעי.

אלמנט זה התגלה בשנת 1952, במהלך הניסוי הגרעיני המוצלח הראשון "IVI מייק", שנערך על ידי קבוצת מדענים מאונ' קליפורניה בניהולו של אלברט Ghiorso. פרמיום התגלה כתוצאה מהפיצוץ הראשון של פצצת מימן באוקיינוס ​​השקט.

שנים רבות לאחר מכן התקבל הפרמיום באופן סינטטי בכור גרעיני, והפציץ פלוטוניום עם נויטרונים; ב cyclotron, המפציץ אורניום -238 עם יונים חנקן.

נכון לעכשיו פרמיום מתרחש בשרשרת ארוכה של תגובות גרעיניות המעורבות הפצצה כל שרשרת איזוטופ עם ניטרונים אז מה שמאפשר האיזוטופ וכתוצאה עוברת התפרקות בטא.

אינדקס

  • מבנה כימי
  • 2 מאפיינים
  • 3 התנהגות בפתרונות
    • 3.1 פוטנציאל אלקטרודה רגיל
    • 3.2 ריקבון רדיואקטיבי
  • 4 שימושים וסיכונים
  • 5 הפניות

מבנה כימי

המספר האטומי של פרמיום (Fm) הוא 100 והתצורה האלקטרונית שלו היא [Rn] 5ו12 7s2. בנוסף, הוא ממוקם בתוך קבוצת actinides כי הם חלק של פרק 7 של הטבלה המחזורית, ובהינתן מספר האטום שלה הוא גדול מ 92, זה נקרא אלמנט transuranic.

במובן זה, פרמיום הוא אלמנט סינתטי, ולכן, אין איזוטופים יציבים. מסיבה זו אין לה מסה אטומית סטנדרטית.

כמו כן, האטומים שישנם כל איזוטופים או חיצוניים יש את אותו מספר אטומי אך מסה אטומית שונה, אז בהתחשב כי ישנם 19 איזוטופים ידועים של האלמנט, החל המסה האטומית 242 כדי 260.

עם זאת, האיזוטופ שניתן לייצר בכמויות גדולות על בסיס אטומי הוא FM-257, עם מחצית חיים של 100.5 ימים. איזוטופ זה הוא גם נוקליד עם המספר האטומי הגבוה ביותר המסה אי פעם מבודדים כל הכור או חומר המיוצר על ידי התקנה תרמו-גרעינית.

למרות פרמיום-257 מיוצרים בכמויות גדולות יותר, פרמיום-255 כבר יותר זמינים באופן קבוע, והוא נפוץ ביותר עבור מחקרים כימיים ברמה נותב.

מאפיינים

התכונות הכימיות של פרמיום נחקרו רק בכמויות מינימליות, כך שכל המידע הכימי זמין שהתקבל הוא מניסויים שבוצעו עם עקבות של האלמנט. למעשה, במקרים רבים מחקרים אלה מתבצעים רק עם כמה אטומים, או אפילו אטום אחד בכל פעם.

על פי האגודה המלכותית לכימיה, פרמיום יש נקודת התכה של 1527 מעלות צלזיוס (2781 ° F או 1800 K), הרדיוס האטומי שלה הוא 2.45 A, הרדיוס שלה הוא 1.67 קוולנטיים A, ו בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס נמצאת במצב מוצק (radiometal).

באותו אופן, רוב המאפיינים שלה כגון מצב חמצון, electronegativity, צפיפות, נקודת רתיחה, בין היתר, אינם ידועים.

עד כה, אף אחד לא הצליח לייצר מדגם גדול מספיק של פרמיום כדי שיוכל לראות אותו, למרות הציפייה היא, כמו אלמנטים דומים אחרים, הוא מתכת אפור כסף.

התנהגות בפתרונות

פרמיום מתנהג תחת לא צמצום התנאים בתמיסה מימית כצפוי עבור יון actinide trivent.

בשנת חומצה הידרוכלורית מרוכזת, חומצה חנקתית ופתרונות של thiocyanate אמוניום, מתחמי anionic טופס פרמיום עם הליגנדים אלה (מולקולה או יון שקושר קטיון מתכת להקים קומפלקס), אשר ניתן שנספחו ואז eluted מ אניון חילופי עמודות.

בתנאים רגילים, פרמיום קיים בפתרון כמו יון FM3+, אשר יש מדד הידרציה של 16.9 ו קבוע דיסוציאציה חומצה של 1.6 × 10-4 (pKa = 3.8); כך הוא האמין כי האיחוד במכלול של actinides האחורי הוא בעיקר יונית באופי.

כמו כן, צפוי כי יון FM3+ להיות קטן יותר מאשר אניונים3+ (פלוטוניום, americium או יורי קוריום) קודם, בשל פרמיום גבוה יותר תשלום גרעיני יעיל; לכן, פרמיום יהיה צפוי ליצור קצר יותר וחזק יותר ליגנד קשרים.

מצד שני, פרמיום (III) ניתן לצמצם די בקלות פרמיום (II); לדוגמה, עם samarium כלוריד (II), עם פרמיום (II) coprecipitates.

פוטנציאל אלקטרודה רגיל

ההערכה היא כי הפוטנציאל של האלקטרודה הוא כ -15.15 V ביחס אלקטרודה מימן סטנדרטי.

כמו כן, זוג Fm2+/ Fm0 יש פוטנציאל אלקטרודה של -2.37 (10) V, על בסיס מדידות פולרוגרפיות; כלומר, voltammetry.

דעיכה רדיואקטיבית

כמו כל האלמנטים המלאכותיים, פרמיום חווה ריקבון רדיואקטיבי שנגרם בעיקר מחוסר היציבות שמאפיין אותם..

הסיבה לכך היא שילובים של הפרוטונים והנויטרונים אשר אינם מאפשרים לשמור על האיזון, ולשנות או להירקב ספונטני כדי להשיג צורה יציבה יותר, שחרור חלקיקים מסוימים.

זה ריקבון רדיואקטיבי ניתנת על ידי ביקוע ספונטנית באמצעות פירוק אלפא (כי זה אלמנט כבד) ב californio-253.

שימושים וסיכונים

היווצרות של פרמיום אינו מתרחש באופן טבעי ולא נמצא בקרום כדור הארץ, ולכן אין סיבה לשקול את ההשפעות הסביבתיות שלה.

בשל כמויות קטנות של פרמיום המיוצר ואת מחצית החיים הקצרים שלה, כיום אין שימושים עבור זה מחוץ המחקר המדעי הבסיסי.

במובן זה, כמו כל האלמנטים הסינתטיים, האיזוטופים של פרמיום הם רדיואקטיביים ביותר ונחשבים רעילים ביותר. 

למרות שבמעט אנשים באים במגע עם פרמיום, הוועדה הבין-לאומית להגנה רדיולוגית קבעה גבולות חשיפה שנתיים לשני האיזוטופים היציבים ביותר.

עבור פרמיום-253, את מגבלת הצריכה נקבעה 107 בקרל (1 בקרל שקולה ריקבון לשנייה) ומגבלת משאיפת בקרל 105; עבור פרמיום 257, הערכים הם 105 Bq ו 4000 Bq, בהתאמה.

הפניות

  1. גיורסו, א. (2003). איינשטיין ופירמיום. כימיה והנדסה חדשות, 81 (36), 174-175. מקורו של pubs.acs.org
  2. בריטניקה, א '(s.f.). פרמיום. שחזר מ britannica.com
  3. החברה המלכותית לכימיה. (s.f.). פרמיום. מתוך rsc.org
  4. מחשבה. (s.f.). עובדות פרמיום. מקורו באתר Thinkco.com
  5. ויקיפדיה. (s.f.). פרמיום. מקור: en.wikipedia.org