Fermium
Fermium wurde 1952 erstmals im Staub thermonuklearer Explosionen als Nuklid 255Fm nachgewiesen. Erst später wurden wägbare Mengen des künstlichen Elements (11. Element der Actinoide) durch Neutronenbeschuss von 239Pu gewonnen. Die Halbwertszeit von 257Fm beträgt 100,5 Tage. Die bevorzugte Oxidationsstufe ist III. Auch in Wasser beständige Fm2+ - Ionen sind bekannt. Das Element und seine Verbindungen, die im Mikrogrammbereich hergestellt werden können, sind noch nicht umfassend charakterisiert.
Eigenschaften des Elements
| Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften |
Atombau |
| Ordnungszahl: 100 | 100 Protonen 100 Elektronen |
| 7. Periode | 7 besetzte Elektronenschalen |
| III. Nebengruppe | 14 Außenelektronen |
| Elektronenkonfiguration im Grundzustand | Rn 7s25f1 2 |
| Elektronegativität | 1,3 |
| Ionisierungsenergie in eV | k. A. |
| häufigste Oxidationszahlen | III |
| Atommasse des Elements in u | 257 |
| Atomradius in 10- 1 0m | k. A. |
| Ionenradius in 10- 1 0m | 0,97 (+3) |
| Aggregatzustand im Normalzustand | fest |
Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur
Dichte in  bei 25 °C |
13,6 |
| Härte nach Mohs | |
Schallgeschwindigkeit in  |
|
| Schmelztemperatur in °C | 900 |
spezifische Schmelzwärme in  |
|
| Siedetemperatur in °C | |
| spezifische Verdampfungswärme in |
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Standardentropie S0 in  |
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Wärmeleitfähigkeit in  bei 27 °C |
10 |
spezifische Wärmekapazität in  |
|
Volumenausdehnungskoeffizient in 10-
3
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spez. elektrischer Widerstand in  |
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| Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe) |
Alle Isotope sind radioaktiv.
Isotope des Elements
| Ordnungszahl Z | Massen- zahl A | Atommasse in u | Häufigkeit in % |
Art der Strahlung und Energie in MeV |
Halbwertszeit |
| 100 | 252 | 252,082 | künstlich | α: 7,039 | 30 h |
| 254 | 254,086 | künstlich | α: 7,192 | 3,3 h | |
| 255 | 255,090 | künstlich | α: 7,022 | 21 h | |
| 257 | 257,095 | künstlich | α: 6,520 | 101 d |
Energieniveauschema
Weitere Eigenschaften
Fermium ist ein stark radioaktives Schwermetall und weist eine mittlere Schmelztemperatur auf. Zur Zeit sind die Eigenschaften und die Chemie des Fermiums noch wenig bekannt, da weltweit nur sehr geringe Mengen des Elements existieren. Das Element ist vermutlich in seinem chemischen Verhalten dem Erbium ähnlich. In wässrigen Lösungen bildet es das Fm3 +-Kation. Fermium ist ein unedles ziemlich reaktionsfähiges Element.
Entdeckung
Das Element wurde bei Routine-Falloutuntersuchungen radioaktiver Rückstände der ersten Wasserstoffbombenexplosion 1952/1953 von amerikanischen Wissenschaftlern entdeckt. Das Isotop Fm fanden die amerikanischen Wissenschaftler ganz unerwartet zusammen mit Einsteinium im Fallout der am 1. November 1952 erfolgten thermonuklearer Explosion. Das Isotop entstand als Folgeprodukt von hoch neutronenaktiviertem Uran U durch mehrere aufeinander folgende β-Zerfallsprozesse. Im selben Jahr gelang es schwedischen Forschern im Labor, durch Beschuss von Urankernen U mit beschleunigten Sauerstoffionen die Isotope Fm und Fm zu isolieren. Ab 1954 wurden mehrere Fm-Isotope durch Neutronenbeschuss von Pu im Kernreaktor hergestellt.
Vorkommen/Herstellung
In der Natur kommt Fermium nicht vor, es kann nur künstlich hergestellt werden. Die wichtigste Quelle für Fermiumisotope sind die Rückstände unterirdischer Kernexplosionen. Die schwersten Fm-Isotope wurden durch mehrjährigen Beschuss von U durch mehrfachen Neutroneneinfang und β-Zerfälle gewonnen. Fermium ist das letzte und zugleich seltenste Element, dessen Synthese durch Neutronenbestrahlung in Kernreaktoren und anschließenden β-Zerfall möglich ist.
Verwendung
Fermium wird z. Z. nur für Forschungszwecke verwendet.
