الفيرميوم خصائص العنصر واستخداماته

الفيرميوم (Fm) هو فلز صناعي عالي الإشعاع يبلغ عدده الذري 100. يتم إنتاجه في المفاعلات النووية والتفجيرات عالية الطاقة. ونظرًا لقصر عمره النصفي وندرته، يُستخدم الفيرميوم في المقام الأول في الأبحاث العلمية.

مقدمة عن العنصر

الفيرميوم عنصر اصطناعي ويحتل مكانة فريدة بين العناصر العابرة لليورانيوم. عُثِرَ على الفيرميوم لأول مرة في بقايا انفجار نووي حراري ويمثل تطوراً مهماً في العلوم النووية. وقد سُمي على اسم الفيزيائي الشهير إنريكو فيرمي. وقد أُنتج هذا العنصر بكميات صغيرة حيث يتميز بخصائص إشعاعية عالية مع فترات نصف عمر قصيرة للغاية. عند الحديث عن هذا العنصر من الناحية العلمية، تم الاعتراف بالفيرميوم لأنه يمثل موقعًا مهمًّا في الجدول الدوري، وكذلك لتقديمه دليلًا لفهم ظاهرة النوى المشعة الثقيلة.

وصف الخواص الكيميائية

ينتمي الفيرميوم إلى سلسلة الأكتينيدات، ومثل جميع الأكتينيدات، يُظهِر الفيرميوم خصائص العنصر المشع الثقيل. من المرجَّح أن يكون الفيرميوم فلزًّا وله خواص أقرب إلى خواص العناصر الأكتينيدية الأخرى، ومن المرجَّح أن يشكِّل مركبات مثل العناصر الأكتينيدية الأخرى. والسبب الرئيسي لهذا التوقع هو وجود كميات محدودة للغاية من الفيرميوم.

جدول بيانات الخواص الفيزيائية

لمزيد من التفاصيل، يرجى الرجوع إلى Stanford Advanced Materials (SAM).

الاستخدامات الشائعة

نظراً لندرته ونشاطه الإشعاعي العالي، لا يستخدم الفيرميوم في التطبيقات العملية . وبدلاً من ذلك، تقع التطبيقات الرئيسية للفيرميوم في المقام الأول في مجال البحث العلمي. وتشمل التطبيقات الرئيسية للفيرميوم استخدامه في التجارب التي تنطوي على الفيزياء النووية. وباستخدام الفيرميوم، يمكن للعلماء تحليل خصائص العناصر الثقيلة عند تعرضها لبيئات قاسية. ويمكن للعلماء أيضًا تحليل نماذج العناصر النووية باستخدام الفيرميوم.

علاوة على ذلك، استُخدمت كميات محدودة من الفيرميوم كمادة مرجعية لمعايرة الأجهزة النووية. ويساعد التحديد الدقيق لمعدلات اضمحلال نظائر الفيرميوم على تحسين تقنيات الكشف عن المواد المشعة الأخرى. وعلى الرغم من عدم تطبيق الفيرميوم على نطاق واسع صناعياً، فإن للفيرميوم آثاراً تتعلق بالتقنيات المطبقة في أبحاث الفيرميوم التجريبية، والتي يمكن تطبيقها بشكل عام في العلوم النووية.

طرق التحضير

تقنيات تحضير الفيرميوم معقدة وصعبة للغاية. ويُصنع الفيرميوم من خلال القصف النيوتروني للعناصر الأخف وزناً مثل اليورانيوم و/أو البلوتونيوم بواسطة التدفق العالي. ومن خلال عمليات المفاعل أو القصف النووي الحراري، يؤدي الجمع بين عمليات القصف النيوتروني المختلفة إلى إنتاج الفيرميوم. ونظراً لأن البيئة النيوترونية المكثفة مطلوبة في إنتاج الفيرميوم، لا يمكن تصنيع هذا العنصر بالذات إلا في المرافق التي لديها نظام مفاعل و/أو مسرعات.

وعموماً، تتألف العملية التي تُجرى لتخليق هذا العنصر من عدد من المراحل، مثل تشعيع الأهداف، واستخدام طرق الفصل الكيميائي لفصل العنصر المخلَّق، والتحليل السريع لتأكيد تخليق الفيرميوم حتى قبل اضمحلال العنصر. ونظرًا لوجود فترات نصف عمر قصيرة لنظائره، يميل العلماء إلى العمل على عجل لإجراء التجارب وتحديد خصائص العنصر.

الأسئلة المتداولة

ما هو الفيرميوم؟

الفيرميوم هو عنصر اصطناعي، عالي النشاط الإشعاعي، سلسلة الأكتينيد، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي، عالي النشاط الإشعاعي

كيف يُصنع الفيرميوم؟

ينتج عن طريق قصف العناصر الخفيفة مثل اليورانيوم أو البلوتونيوم بالنيوترونات في المفاعلات النووية أو التفجيرات النووية الحرارية.

لماذا لا يُستخدم الفيرميوم في المنتجات؟

نظرًا لكونه مشعًا للغاية ونادرًا، لا يُستخدم الفيرميوم إلا في الأبحاث وليس له جدوى اقتصادية.

ما هي بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية الهامة للفيرميوم؟

من المتوقع أن يكون الفيرميوم فلزياً ذا أيونات ثلاثية التكافؤ، لكن خواصه تعتمد في معظمها على التنبؤ، حيث لا يوجد سوى القليل جداً من الخواص.

هل هناك منتجات صناعية مرتبطة بالأبحاث التي أجريت على الفيرميوم؟

نعم، أدت بعض الأبحاث التي أُجريت على الفيرميوم إلى ابتكارات في أجهزة الكشف عن الإشعاع وأجهزة الاحتواء وأجهزة القياس النووية.