Son Haberler

100 Numaralı Fermiyum Nedir? (Özellikleri, İzotopları)

-
Eylül 18, 2022
100 Numaralı Fermiyum Nedir? (Özellikleri, İzotopları)

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

100 Numaralı Fermiyum Nedir? Özellikleri, İzotopları

Fermiyum, suni olarak elde edilebilen radyoaktif bir elementtir. Aynştaynyum elementi ile aynı tarihte hidrojen bombası enkazlarında keşfedilmiştir. İsmini Amerikalı teorik fizikçi Enrico Fermi’den alır. Deneysel bilgilerle özellikleri gözlemlenecek ölçüde elde edilememiştir. Bu nedenle bir hayli özelliği öğrenilmiyor. Görünümü ve özellikleri sırlı elementlerdendir. Bu nedenle rastgele bir kullanımı, uygulaması, verimi ve hasarı bulunmuyor. Gelecekte ne kadar üretilebilir, hangi uygulamalara izin verir, görünüşü neye benziyor, sıhhate hasarlı mıdır, gibi suallerin yanıtı henüz bulunabilmiş değil. Daha hafif elementlerin nötron bombardımanından elde edilebilen en ağır sentetik elementtir. Aynı zamanda makroskopik ölçülerde elde edilebilen en ağır elementtir. Transuranyum elementlerin bir abonesi olan 100 numaralı element fermiyumla alakalı bir hayli bilgiyi yazımızda bulabilirsiniz.

1 Kasım 1952 tarihinde reelleştirilen hidrojen bombası testi…

Tarihçesi

Fermiyum, 1952 senesinde Amerikalı fizikçi Albert Ghiorso ve takımı tarafından hidrojen bombası termonükleer enkazlarında keşfedilmiştir. Soğuk savaş gerginlikleri nedeniyle Amerika ordusunun emriyle bulguyu 3 sene saklı yakalanmıştır. Keşif raporu, 1955 senesinde açıklanmıştır.

Berkeley Kaliforniya Üniversitesi bilim adamlarından Amerikalı kimyacı Albert Ghiorso ve takımı tarafından Lawrence Berkeley Milli Laboratuvarı’nda yapılan deneyler neticeyi keşfedilmiştir. Ghiorso ve çalışma dostlarına; Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı bünyesindeki Los Alamos Milli Laboratuvarı ve Argonne Milli Laboratuvarı’nda vazifeli bazı bilim adamları da destek vermiştir.

1 Kasım 1952 tarihinde Pasifik Ummanı’nun güneyindeki Eniwetok veya Elugelab daha önceki ismi Enewetak mercan adalarında atol reelleştirilen “Ivy Mike” kod isimli hidrojen bombası testi sırasında etrafa dağılan duman bulutunun enkazlarında yapılan tahlillerde iki değişik ve yeni madde tespit edilmiştir. Hidrojen bombası termonükleer patlatıldığında etrafa dağılan mantar biçimindeki bulutun içinden insansız hava vasıtaları geçirildi. Vasıtalardaki filtrelerde bir araya gelen numunelerin araştırılması neticeyi 100 numaralı element tespit edildi. Fermiyum ile beraber aynştaynyum elementi de aynı viranelerin içinde bulundu. Daha sonra delilleri doğrulamak için adada bulunan mercanlarda da tahlil yapıldı ve bu iki elemente mercanlarda da tesadüfüldü.

Albert Ghiorso başkanlığındaki takım, ilk olarak yarılanma ömrü 20,07 saat olan Fermiyum-255 izotopunu buldu. İlk keşifte 200 fermiyum atomu tespit edildi. Ghiorso, takımıyla daha sonra yaptığı deneylerde, Plütonyum-239 izotopunun nötron bombardımanına yakalanması neticeyi fermiyum ve aynştaynyum izotopları elde etmeyi muvaffak oldu.

“Fermiyum” sözcüğü, ünlü teorik fizikçi Enrico Fermi’nin şerefine soyadından türetilen bir kelimedir. Elementin bulguyu açıklanmadan kısa vakit evvel can veren Fermi anısını adlandırılmıştır. Fermi’nin ismi; nükleer fizik alanındaki paha biçilemez katkıları nedeniyle 100 numaralı element için kullanılmıştır. Fermi aynı zamanda ilk nükleer reaktörü geliştiren fizikçi olarak şereflendirilmek istenmiştir.

Enrico Fermi, pratik aklı ile tanınan bir fizikçidir.

Enrico Fermi Kimdir?

29 Eylül 1901 senesinde dünyaya gelen İtalyan asıllı Amerikalı teorik fizik profesörü Enrico Fermi, “Chicago-Bataryaya-1” isimli ilk nükleer reaktörle alakalı çalışmaları ile tanınır. Ayrıca, kuantum kuramı, nükleer ve parçacık fiziği, istatistiksel mekanik gibi çalışmaları ile de öğrenilen bir nükleer fizikçidir. “Atom bombasının babası” diye nitelendirilen birkaç bilim adamından biridir. Nükleer silah imal programı olan Manhattan Projesi’nde de yer almıştır. Hem teorik hem de deneysel alanda zaferli ender fizikçilerden biridir. Periyodik element tablosunda bir hayli yeni elementin bulgusunu sağlayan ve yavaş nötronların bulunmasıyla sonuçlanan nükleer fisyonu bulan Fermi, 1938 senesinde Nobel Fizik Mükâfatı’ne layık görülmüştür. Roma Üniversitesi’nde teorik fizik dersleri verdi. Temmuz 1944 tarihinde Amerika yurttaşlığına geçti. Fermi’nin ismi “fermiyum” elementi dışında, 1 teleskop ve 3 nükleer reaktöre de verilmiştir. Oldukça pratik akıllı olarak öğrenilen bir fizikçi olan Fermi, ayrıntıları ve karmaşayı en aza indirerek, problemleri ve yöntemleri en kolay ve dolaysız yollarla çözebilen marifete sahipti. Fermi, 28 Kasım 1954 tarihinde 53 yaşında Amerika Chicago’daki evinde mide kanserine can verdi.

Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Fermiyumun kimyevi simgeyi “Fm”dir. Atom numarası 100, atom ağırlığı 257’dir. Yoğunluğu 9,7 grcm3’cins. Erime noktası varsayımı olarak 1527 derecedir. Kaynama noktası öğrenilmiyor. Fermiyum kabuklarındaki elektron rakamları “2, 8, 18, 32, 30, 8, 2” biçimindedir. 100 proton, 157 nötron kapsar. Genellikle +2 oksidasyon gidişatı sergiler. +3 oksidasyon gidişatı 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. Başka Bir Deyişle radyoaktif ender toprak elementidir. Aktinit serisinin sekizinci transuranyum abonesidir. Günümüze kadar çok az ölçüde birleşimlenebilmiştir. Bu nedenle kimyevi ve fiziksel özelliklerinin bir hayliyi öğrenilmiyor. Öğrenilen özellikleri de hipotezden ibarettir. Fermiyumun görünümü öğrenilmiyor; ancak gümüş renkli, gümüşî beyaz veya gri bir metal olacağı varsayım ediliyor.

Fermiyumun hava, buğu ve asitlerden etkileneceği öngörülüyor. En yaygın fermiyum bileşiği fermiyum klorürdür. Fermiyum metali, tahlil ve kullanım için henüz üretilemedi. Ancak bazı ender toprak elementleri ile alaşımları elde edildi. Misalin; fermiyum-iterbiyum alaşımı gümüş renginde parlak bir metaldir. Bu ve öteki alaşımlardan özellikleri ile alakalı bazı ölçüm ve varsayımlar yapılmıştır. Fermiyum metalinin buğulaşma entalpisi bu alaşım sayesinde tespit edilmiştir. Fermiyum metalinin iki bedellikli bir halde bulunacağı; ancak tazyikle üç bedellikli bir hal oluşturabileceği öngörüldü. 


İzotopları

Fermiyum, natürel kaynaklarda bulunan elementlerden değildir. Nükleer tepkinler neticeyi suni olarak birleşimlenebilir. Hafif aktinitlerin nötron bombardımanı ile sentetik olarak elde edilebilir. Nükleer reaktörlerde, süratlendiricilerde üretilebilir.

Fermiyumun atom kütle numaraları öğrenilen 19 izotopu bulunur. Atom kütle numaraları 241 ila 260 arasında değişiyor. Fermiyumun izotopları kısa ömürlüdür. Bu nedenle tereddüt ve oldukça radyoaktiftir. En uzun ömürlü Fm-257 izotopunun yarılanma ömrü 100,5 gündür. Fm-254 ve daha ağır izotopları, bu kütle ve atom rakamlarına erişinceye kadar beta çözünürlüğüne serpiştirilmiş ardışık bir nötron tutma operasyonu 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 Öğreniyor Musunuz?

Fermiyum, bir nükleer reaktörde elde edilebilecek en ağır elementtir. Bu bakımdan alaka çekicidir. Zira bu üryan gözle görülebilecek ölçüde elde edilebileceği anlamına geliyor.
Fermiyum tabiatta bulunmaz. Nükleer silah testlerinin yapıldığı bölgeler, nükleer reaktörlerin kurulduğu etraflar ve nükleer trajedi yaşanan alanlardaki nükleer yıkıntılar içinde bulunabilir.
Tabiatta bulunmamasına karşın aynştaynyum elementinin bozunma mahsulü olarak natürel olarak bir kere görülmüştür. Gabon’daki natürel nükleer fisyon reaktöründe aynştaynyum ile beraber kollanmıştır. Aynı reaktörde natürel olarak tekerrür tespit edilememiştir.
Fermiyumun tüm izotopları kısa ömürlüdür. Dünya oluştuğundan beri rastgele bir zamandaki fermiyum yaradılışı günümüze kadar çürümüş veya yok olmuş durumda.
Fermiyum, günümüzde senede yalnızca birkaç gram üretilebiliyor.
Fermiyumun bulguyu açıklanmadan evvel 1954 senesinde İsveç’in başşehri Stockholm’deki Nobel Fizik Enstitüsü’ndeki bir grup bilim adamı, Uranyum-238 izotopunu Oksijen-16 iyonlarıyla boğarak Fermiyum-250 izotopunu üretmeyi muvaffak oldu. Ancak elementi ilk defa belirleyen Berkeley takımı keşifçi olarak tanındı.
Nükleer silah test programı olan “Ivy Mike”, uzun vadeli bir projeydi. Niyetlerinden biri de yüksek güçlü nükleer patlamalarla transuranyum elementlerin imalinin yararlılığını incelemekti.