Numero atomico: 100 Simbolo atomico: Fm Peso atomico: 257 Punto di fusione: 2,781 F (1,527 C) Punto di ebollizione: Sconosciuto
Origine della parola: Il fermio prende il nome dal fisico italiano e premio Nobel Enrico Fermi, che ha sviluppato il primo reattore nucleare artificiale e autosufficiente. Era da poco deceduto al momento della scoperta dell’elemento.
Scoperta: Nel 1952, il fermio è stato scoperto dal fallout del test nucleare da dieci megatoni “Ivy Mike” nel Sud Pacifico. Questa fu la prima detonazione riuscita di una bomba a fusione di idrogeno, e produsse anche einsteinio.
Il fermio fu ufficialmente identificato da Albert Ghiorso e la sua squadra quando tornarono dal Sud Pacifico ai loro laboratori all’Università della California, Berkeley e studiarono il corallo dal sito del test. Trovarono 255Fm, una figlia del decadimento beta dell’isotopo einsteinio. La scoperta del fermio fu tenuta nascosta fino al 1955 su ordine dell’esercito americano, a causa delle tensioni della guerra fredda.
Proprietà del fermio
Come l’elemento sintetico più pesante che può essere formato dal bombardamento di neutroni di elementi più leggeri, il fermio è l’elemento più pesante che può essere preparato in quantità macroscopiche.
Il fermio metallico non è stato preparato, sebbene siano state prodotte leghe con metalli delle terre rare. La lega di fermio e itterbio è lucida e argentea. Misure e previsioni sono state fatte da questa e altre leghe. È stato dedotto che i metalli di fermio saranno di solito in uno stato divalente ma potrebbero formare uno stato trivalente con una modesta compressione.
Le proprietà chimiche del fermio sono state studiate solo con quantità traccianti che richiedono tecniche sperimentali innovative. È stato scoperto che la chimica del fermio è tipica degli attinidi tardivi, con uno stato di ossidazione III prevalente ma anche una tendenza verso uno stato di ossidazione II presente.
Ci sono 21 isotopi conosciuti del fermio, che vanno in pesi atomici da 242 a 260. Due sono metastabili. Il più stabile è 257Fm con un’emivita di 100,5 giorni. Il prodotto di cattura dei neutroni di 257Fm, 258Fm, subisce una fissione spontanea e ha un’emivita di soli 370 microsecondi.
Anche se il fermio è difficile da ottenere, il 255Fm puro può essere facilmente isolato “mungendo” la figlia del decadimento beta del 255Es puro.
Fonti di fermio
Il fermio è prodotto artificialmente, anche se è apparso naturalmente una volta, con l’einsteinio, nel reattore di fissione nucleare naturale di Oklo, Gabon. L’elemento non esiste più in quel sito, tuttavia.
La produzione di fermio è il risultato di catture multiple di neutroni in elementi più leggeri, come l’uranio e il curio, seguite da successivi decadimenti beta. Questi eventi accadono più spesso quando c’è un flusso di neutroni aumentato – il caso più potente è un’esplosione nucleare. Questo è il motivo per cui è stato scoperto dopo l’esplosione di Ivy Mike.
Può anche essere prodotto in reattori nucleari o acceleratori, quando gli attinidi più leggeri sono bombardati con neutroni. Si ritiene che le esplosioni termonucleari da 20 a 200 chilotoni producano fermio nell’ordine dei milligrammi, anche se è sempre mescolato con un’enorme quantità di detriti. Dopo essere stato prodotto in un’esplosione, il fermio deve essere separato dai detriti e da molti altri attinidi e lantanidi prodotti dalla fissione. L’estrazione con solventi e lo scambio ionico sono due modi per separarlo.
Usi del fermio
Siccome il fermio si trova solo in piccole quantità e tutti i suoi isotopi hanno emivita breve, non c’è un uso commerciale per l’elemento. Tuttavia, è usato nella ricerca scientifica che espande la conoscenza del resto della tavola periodica.