100 Numaralı Fermiyum Nedir? (Özellikleri, İzotopları)

Bu yazı Hasan ERYILMAZ tarafından 09.06.2019 tarih ve 20:05 saatinde Genel kategorisine yazıldı. 100 Numaralı Fermiyum Nedir? (Özellikleri, İzotopları)

makale içerik

Fermiyum, ünlü nükleer fizikçi Enrico Fermi’nin onuruna isimlendirilen bir elementtir. Radyoaktif, sentetik, aktinit, uranyum ötesi elementlerden biridir.

 

Fermiyum, yapay olarak elde edilebilen radyoaktif bir elementtir. Aynştaynyum elementi ile aynı tarihte hidrojen bombası kalıntılarında keşfedilmiştir. Adını Amerikalı teorik fizikçi Enrico Fermi’den alır. Deneysel verilerle özellikleri gözlemlenecek miktarda elde edilememiştir. Bu sebeple birçok özelliği bilinmiyor. Görünümü ve özellikleri gizemli elementlerdendir. Bu sebeple herhangi bir kullanımı, uygulaması, faydası ve zararı bulunmuyor. Gelecekte ne kadar üretilebilir, hangi uygulamalara izin verir, görünüşü neye benziyor, sağlığa zararlı mıdır, gibi soruların cevabı henüz bulunabilmiş değil. Daha hafif elementlerin nötron bombardımanından elde edilebilen en ağır sentetik elementtir. Aynı zamanda makroskopik miktarlarda elde edilebilen en ağır elementtir. Transuranyum elementlerin bir üyesi olan 100 numaralı element fermiyumla ilgili birçok bilgiyi makalemizde bulabilirsiniz.

 

Tarihçesi

Fermiyum, 1952 yılında Amerikalı fizikçi Albert Ghiorso ve ekibi tarafından hidrojen bombası (termonükleer) kalıntılarında keşfedilmiştir. Soğuk savaş gerginlikleri sebebiyle Amerika ordusunun emriyle keşfi 3 yıl gizli tutulmuştur. Keşif raporu, 1955 yılında açıklanmıştır.

Berkeley Kaliforniya Üniversitesi bilim adamlarından Amerikalı kimyager Albert Ghiorso ve ekibi tarafından Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda yapılan deneyler sonucu keşfedilmiştir. Ghiorso ve çalışma arkadaşlarına; ABD Enerji Bakanlığı bünyesindeki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ve Argonne Ulusal Laboratuvarı’nda görevli bazı bilim adamları da destek vermiştir.

1 Kasım 1952 tarihinde Pasifik Okyanusu’nun güneyindeki Eniwetok veya Elugelab (eski adı Enewetak) mercan adalarında (atol) gerçekleştirilen “Ivy Mike” kod adlı hidrojen bombası testi sırasında çevreye yayılan duman bulutunun kalıntılarında yapılan incelemelerde iki farklı ve yeni madde tespit edilmiştir. Hidrojen bombası (termonükleer) patlatıldığında çevreye yayılan mantar şeklindeki bulutun içinden insansız hava araçları geçirildi. Araçlardaki filtrelerde toplanan numunelerin incelenmesi sonucu 100 numaralı element tespit edildi. Fermiyum ile birlikte aynştaynyum elementi de aynı kalıntıların içinde bulundu. Daha sonra kanıtları doğrulamak için adada bulunan mercanlarda da inceleme yapıldı ve bu iki elemente mercanlarda da rastlandı.

Albert Ghiorso başkanlığındaki ekip, ilk olarak yarılanma ömrü 20,07 saat olan Fermiyum-255 izotopunu buldu. İlk keşifte 200 fermiyum atomu tespit edildi. Ghiorso, ekibiyle daha sonra yaptığı deneylerde, Plütonyum-239 izotopunun nötron bombardımanına tutulması sonucu fermiyum ve aynştaynyum izotopları elde etmeyi başardı.

“Fermiyum” kelimesi, ünlü teorik fizikçi Enrico Fermi’nin onuruna soyadından türetilen bir sözcüktür. Elementin keşfi açıklanmadan kısa süre önce ölen Fermi anısına isimlendirilmiştir. Fermi’nin adı; nükleer fizik alanındaki paha biçilemez katkıları sebebiyle 100 numaralı element için kullanılmıştır. Fermi aynı zamanda ilk nükleer reaktörü geliştiren fizikçi olarak onurlandırılmak istenmiştir.

 

Enrico Fermi Kimdir?

29 Eylül 1901 yılında dünyaya gelen İtalyan asıllı Amerikalı teorik fizik profesörü Enrico Fermi, “Chicago-Pile-1” adlı ilk nükleer reaktörle ilgili çalışmaları ile tanınır. Ayrıca, kuantum teorisi, nükleer ve parçacık fiziği, istatistiksel mekanik gibi çalışmaları ile de bilinen bir nükleer fizikçidir. “Atom bombasının babası” diye nitelendirilen birkaç bilim adamından biridir. Nükleer silah üretim programı olan Manhattan Projesi’nde de yer almıştır. Hem teorik hem de deneysel alanda başarılı ender fizikçilerden biridir. Periyodik element tablosunda birçok yeni elementin keşfini sağlayan ve yavaş nötronların bulunmasıyla sonuçlanan nükleer fisyonu bulan Fermi, 1938 yılında Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülmüştür. Roma Üniversitesi’nde teorik fizik dersleri verdi. Temmuz 1944 tarihinde Amerika vatandaşlığına geçti. Fermi’nin adı “fermiyum” elementi dışında, 1 teleskop ve 3 nükleer reaktöre de verilmiştir. Oldukça pratik zekâlı olarak bilinen bir fizikçi olan Fermi, detayları ve karmaşayı en aza indirerek, problemleri ve formülleri en basit ve direkt yollarla çözebilen kabiliyete sahipti. Fermi, 28 Kasım 1954 tarihinde 53 yaşında Amerika Chicago’daki evinde mide kanserinden öldü.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Fermiyumun kimyasal sembolü “Fm”dir. Atom numarası 100, atom ağırlığı 257’dir. Yoğunluğu 9,7 grcm3’tür. Erime noktası tahmini olarak 1527 derecedir. Kaynama noktası bilinmiyor. Fermiyum kabuklarındaki elektron sayıları “2, 8, 18, 32, 30, 8, 2” şeklindedir. 100 proton, 157 nötron içerir. Genellikle +2 oksidasyon durumu sergiler. +3 oksidasyon durumu da görülebilir. Kristal yapısı yüzey merkezli kübiktir.

Fermiyum, periyodik tabloda 3. Grup, 7. Periyot, F-Blok elementidir. Aktinit element serisinde, sentetik bir transuranyum (uranyum ötesi) elementidir. Yani radyoaktif nadir toprak elementidir. Aktinit serisinin sekizinci transuranyum üyesidir. Günümüze kadar çok az miktarda sentezlenebilmiştir. Bu sebeple kimyasal ve fiziksel özelliklerinin birçoğu bilinmiyor. Bilinen özellikleri de tahminden ibarettir. Fermiyumun görünümü bilinmiyor; ancak gümüş renkli, gümüşî beyaz veya gri bir metal olacağı tahmin ediliyor.

Fermiyumun hava, buhar ve asitlerden etkileneceği öngörülüyor. En yaygın fermiyum bileşiği fermiyum klorürdür. Fermiyum metali, inceleme ve kullanım için henüz üretilemedi. Ancak bazı nadir toprak elementleri ile alaşımları elde edildi. Örneğin; fermiyum-iterbiyum alaşımı gümüş renginde parlak bir metaldir. Bu ve diğer alaşımlardan özellikleri ile ilgili bazı ölçüm ve tahminler yapılmıştır. Fermiyum metalinin buharlaşma entalpisi bu alaşım sayesinde tespit edilmiştir. Fermiyum metalinin iki değerlikli bir halde bulunacağı; ancak basınçla üç değerlikli bir hal oluşturabileceği öngörüldü. 

 

İzotopları

Fermiyum, doğal kaynaklarda bulunan elementlerden değildir. Nükleer reaksiyonlar sonucu yapay olarak sentezlenebilir. Hafif aktinitlerin nötron bombardımanı ile sentetik olarak elde edilebilir. Nükleer reaktörlerde, hızlandırıcılarda üretilebilir.

Fermiyumun atom kütle numaraları bilinen 19 izotopu bulunur. Atom kütle numaraları 241 ila 260 arasında değişiyor. Fermiyumun izotopları kısa ömürlüdür. Bu sebeple kararsız ve oldukça radyoaktiftir. En uzun ömürlü Fm-257 izotopunun yarılanma ömrü 100,5 gündür. Fm-254 ve daha ağır izotopları, bu kütle ve atom sayılarına ulaşıncaya kadar beta çözünürlüğüne serpiştirilmiş ardışık bir nötron yakalama işlemi kullanarak plütonyum gibi hafif elementlerin yoğun nötron ışınlanmasıyla üretilebilir.

Bazı fermiyum izotopları ve yarılanma ömürleri şöyledir; Fm-241 (0,73 milisaniye), Fm-245 (4,2 saniye), Fm-247 (31 saniye), Fm-249 (2,6 dakika), Fm-250 (30 dakika), Fm-252 (25,39 saat), Fm-253 (3 gün), Fm-256 (157,6 dakika), Fm-259 (1,5 saniye).

Bunları Biliyor Musunuz?

 

  • Fermiyum, bir nükleer reaktörde elde edilebilecek en ağır elementtir. Bu bakımdan ilgi çekicidir. Çünkü bu çıplak gözle görülebilecek miktarda elde edilebileceği anlamına geliyor.
  • Fermiyum doğada bulunmaz. Nükleer silah testlerinin yapıldığı bölgeler, nükleer reaktörlerin kurulduğu çevreler ve nükleer facia yaşanan alanlardaki nükleer kalıntılar içinde bulunabilir.
  • Doğada bulunmamasına rağmen aynştaynyum elementinin bozunma ürünü olarak doğal olarak bir defa görülmüştür. Gabon’daki doğal nükleer fisyon reaktöründe aynştaynyum ile birlikte gözlenmiştir. Aynı reaktörde doğal olarak tekrar tespit edilememiştir.
  • Fermiyumun tüm izotopları kısa ömürlüdür. Dünya oluştuğundan beri herhangi bir zamandaki fermiyum oluşumu günümüze kadar çürümüş veya yok olmuş durumda.
  • Fermiyum, günümüzde yılda sadece birkaç gram üretilebiliyor.
  • Fermiyumun keşfi açıklanmadan önce 1954 yılında İsveç’in başkenti Stockholm’deki Nobel Fizik Enstitüsü’ndeki bir grup bilim adamı, Uranyum-238 izotopunu Oksijen-16 iyonlarıyla boğarak Fermiyum-250 izotopunu üretmeyi başardı. Ancak elementi ilk kez tanımlayan Berkeley ekibi keşifçi olarak tanındı.
  • Nükleer silah test programı olan “Ivy Mike”, uzun vadeli bir projeydi. Hedeflerinden biri de yüksek güçlü nükleer patlamalarla transuranyum elementlerin üretiminin verimliliğini araştırmaktı.

Anahtar Kelimeler : Fermiyum,,ünlü,nükleer,fizikçi,Enrico,Fermi’nin,onuruna,isimlendirilen,bir,elementtir.,Radyoaktif,,sentetik,,aktinit,,uranyum,ötesi,elementlerden,biridir.

Pinterest Google News Sitesinde Takip Et Facebook Sayfamızı Takip Et Google Play Kitaplar