Atomzahl: 100 Atomsymbol: Fm Atomgewicht: 257 Schmelzpunkt: 2.781 F (1.527 C) Siedepunkt: Unbekannt
Wortherkunft: Fermium wurde nach dem italienischen Physiker und Nobelpreisträger Enrico Fermi benannt, der den ersten künstlichen, selbstversorgenden Kernreaktor entwickelte. Er war zum Zeitpunkt der Entdeckung des Elements kürzlich verstorben.
Entdeckung: 1952 wurde Fermium im Fallout des Zehn-Megatonnen-Atomtests „Ivy Mike“ im Südpazifik entdeckt. Dies war die erste erfolgreiche Detonation einer Wasserstofffusionsbombe, bei der auch Einsteinium erzeugt wurde.
Fermium wurde offiziell von Albert Ghiorso und seinem Team identifiziert, als sie aus dem Südpazifik in ihre Labors an der University of California, Berkeley, zurückkehrten und Korallen vom Testgelände untersuchten. Sie fanden 255Fm, eine Tochter des Beta-Zerfalls des Isotops Einsteinium. Die Entdeckung von Fermium wurde auf Anweisung des US-Militärs wegen der Spannungen im Kalten Krieg bis 1955 geheim gehalten.
Eigenschaften von Fermium
Als schwerstes synthetisches Element, das durch Neutronenbeschuss leichterer Elemente gebildet werden kann, ist Fermium das schwerste Element, das in makroskopischen Mengen hergestellt werden kann.
Fermiummetall wurde noch nicht hergestellt, wohl aber Legierungen mit Seltenerdmetallen. Die Legierung aus Fermium und Ytterbium ist glänzend und silbern. Anhand dieser und anderer Legierungen wurden Messungen und Vorhersagen durchgeführt. Daraus wurde abgeleitet, dass Fermiummetalle in der Regel in einem zweiwertigen Zustand vorliegen, aber bei geringer Kompression einen dreiwertigen Zustand bilden können.
Die chemischen Eigenschaften von Fermium wurden bisher nur mit Tracermengen untersucht, was innovative experimentelle Techniken erfordert. Es wurde festgestellt, dass die Chemie von Fermium typisch für die späten Aktiniden ist, wobei die Oxidationsstufe III vorherrscht, aber auch eine Tendenz zur Oxidationsstufe II vorhanden ist.
Es gibt 21 bekannte Isotope von Fermium, deren Atomgewichte von 242 bis 260 reichen. Zwei davon sind metastabil. Das stabilste ist 257Fm mit einer Halbwertszeit von 100,5 Tagen. Das Neutroneneinfangprodukt von 257Fm, 258Fm, unterliegt der Spontanspaltung und hat eine Halbwertszeit von nur 370 Mikrosekunden.
Obwohl Fermium schwer zu beschaffen ist, kann reines 255Fm leicht isoliert werden, indem man die Beta-Zerfallstochter von reinem 255Es „melkt“.
Quellen von Fermium
Fermium wird künstlich hergestellt, obwohl es einst zusammen mit Einsteinium im natürlichen Kernspaltungsreaktor in Oklo, Gabun, natürlich vorkam. Das Element ist an diesem Standort jedoch nicht mehr vorhanden.
Fermium entsteht durch mehrfachen Neutroneneinfang in leichteren Elementen wie Uran und Curium, gefolgt von aufeinanderfolgenden Betazerfällen. Diese Ereignisse treten am häufigsten auf, wenn ein erhöhter Neutronenfluss herrscht – der stärkste Fall ist eine Kernexplosion. Deshalb wurde es nach der Ivy-Mike-Explosion entdeckt.
Es kann auch in Kernreaktoren oder Beschleunigern erzeugt werden, wenn leichtere Aktinide mit Neutronen beschossen werden. Man geht davon aus, dass bei thermonuklearen Explosionen von zwanzig bis 200 Kilotonnen Fermium in der Größenordnung von Milligramm entsteht, obwohl es immer mit einer enormen Menge an Trümmern vermischt ist. Nach der Explosion muss Fermium von den Trümmern und vielen anderen Aktiniden- und Lanthanidenspaltprodukten getrennt werden. Lösungsmittelextraktion und Ionenaustausch sind zwei Möglichkeiten der Abtrennung.
Verwendung von Fermium
Da Fermium nur in geringen Mengen vorkommt und alle seine Isotope eine kurze Halbwertszeit haben, gibt es keine kommerzielle Verwendung für dieses Element. Es wird jedoch in der wissenschaftlichen Forschung verwendet, um das Wissen über das übrige Periodensystem zu erweitern.