Atoomnummer: 100 Atoomsymbool: Fm Atoomgewicht: 257 Smeltpunt: 2.781 F (1.527 C) Kookpunt: Onbekend
Woordoorsprong: Fermium is genoemd naar de Italiaanse natuurkundige en Nobelprijswinnaar Enrico Fermi, die de eerste kunstmatige, zichzelf in stand houdende kernreactor ontwikkelde. Hij was onlangs overleden op het moment van de ontdekking van het element.
Ontdekking: In 1952 werd fermium ontdekt uit de fall-out van de “Ivy Mike” tien-megaton kernproef in de Stille Zuidzee. Dit was de eerste geslaagde detonatie van een waterstoffusiebom, waarbij ook einsteinium werd geproduceerd.
Fermium werd officieel geïdentificeerd door Albert Ghiorso en zijn team toen zij uit de Stille Zuidzee terugkeerden naar hun laboratoria aan de Universiteit van Californië, Berkeley en koraal bestudeerden van de testlocatie. Zij vonden 255Fm, een dochter van het bètaverval van de isotoop einsteinium. De ontdekking van fermium werd tot 1955 geheim gehouden op bevel van het Amerikaanse leger, vanwege de spanningen in de Koude Oorlog.
Eigenschappen van fermium
Als het zwaarste synthetische element dat kan worden gevormd door neutronenbombardement van lichtere elementen, is fermium het zwaarste element dat in macroscopische hoeveelheden kan worden bereid.
Fermiummetaal is niet bereid, hoewel legeringen met zeldzame aardmetalen zijn vervaardigd. De legering van fermium en ytterbium is glanzend en zilver. Metingen en voorspellingen zijn gedaan aan de hand van die en andere legeringen. Men heeft afgeleid dat fermium-metalen gewoonlijk in een tweewaardige toestand zullen verkeren, maar dat zij met een bescheiden compressie een driewaardige toestand kunnen vormen.
De chemische eigenschappen van fermium zijn alleen bestudeerd met tracerhoeveelheden, waarvoor innovatieve experimentele technieken nodig zijn. Men heeft ontdekt dat de chemie van fermium typisch is voor de late actiniden, waarbij een III-oxidatietoestand overheerst, maar ook een tendens naar een II-oxidatietoestand aanwezig is.
Er zijn 21 isotopen van fermium bekend, die in atoomgewicht variëren van 242 tot 260. Twee zijn metastabiel. Twee zijn metastabiel. Het meest stabiele is 257Fm met een halveringstijd van 100,5 dagen. Het neutronenvangstproduct van 257Fm, 258Fm, ondergaat een spontane splijting en heeft een halveringstijd van slechts 370 microseconden.
Hoewel fermium moeilijk te verkrijgen is, kan zuiver 255Fm gemakkelijk worden geïsoleerd door de bèta-afbraakdochter van zuiver 255Es te “melken”.
Bronnen van fermium
Fermium wordt kunstmatig geproduceerd, hoewel het ooit in de natuur voorkwam, met einsteinium, in de natuurlijke kernsplijtingsreactor te Oklo, Gabon. Het element bestaat echter niet meer op die plaats.
Fermiumproductie is het resultaat van meervoudige neutronenvangsten in lichtere elementen, zoals uranium en curium, gevolgd door opeenvolgende bètaverval. Deze gebeurtenissen doen zich het vaakst voor wanneer er een verhoogde neutronenflux is – het krachtigste geval daarvan is een kernexplosie. Daarom werd het ontdekt na de Ivy Mike-explosie.
Het kan ook worden geproduceerd in kernreactoren of -versnellers, wanneer lichtere actiniden met neutronen worden gebombardeerd. Bij thermonucleaire explosies van 20 tot 200 kiloton wordt aangenomen dat fermium in de orde van milligrammen wordt geproduceerd, hoewel het altijd vermengd is met een enorme hoeveelheid puin. Nadat fermium bij een explosie is geproduceerd, moet het worden gescheiden van de brokstukken en vele andere actiniden en lanthaniden splijtingsproducten. Extractie van oplosmiddelen en ionenwisseling zijn twee manieren om het te scheiden.
Toepassingen van fermium
Omdat fermium slechts in kleine hoeveelheden wordt gevonden en al zijn isotopen een korte halveringstijd hebben, is er geen commerciële toepassing voor het element. Het wordt echter gebruikt in wetenschappelijk onderzoek dat de kennis van de rest van het periodiek systeem uitbreidt.