Fm/Fermium

Naam

Fermium is vernoemd naar Enrico Fermi, één van de grondleg­gers van de moderne kernfysica. Hij kreeg in 1938 de Nobelprijs voor natuurkunde. Fermi stond aan de wieg van de eerste kernreactor, die in 1942 werd gebouwd onder de tribunes van een verlaten football stadion op de campus van de Universiteit van Chicago.

Ontdekking

Net als einsteinium werd fermium  in 1952 gevormd bij de kernexplosie ‘Ivy ­Mike’ op het eilandje Eniwetok, onderdeel van de Marshall eilanden in de Stille Oce­aan. Dit betrof de eerste proef met een water­stof­bom (of H-bom). Zo’n bom krijgt zijn explosieve energie uit de fusie van waterstofisotopen, nadat hij is ‘aangestoken’ met een meer traditionele kernexplosie gebaseerd op de kernsplijting van uranium.

Het eerste fermium werd aangetroffen op koraal verontreinigd met de ‘fallout’ van de kernexplosie. De analyse nam meer dan twee maanden in beslag en werd gezamenlijk uitgevoerd door wetenschappers van de University of California in Berkeley en de Argonne en Los Alamos National Laboratories (Verenigde Staten). Zestien wetenschappers waren betrokken bij de identificatie van fermium (en einsteinium).

Bij de explosie van de waterstofbom waren als gevolg van hoge neutronendichtheid zeer zware uraan­isotopen ontstaan, die tot een aantal trans­uranen ontleedden. Daaronder ook ²⁵⁵Fm:

${}_{92}{}^{238}\mathrm{U} + 17\mathrm{n} \to {}_{92}{}^{255}\mathrm{U}$

En daaruit ontstond:

${}_{92}{}^{255}\mathrm{U} \to {}_{100}{}^{255}\mathrm{Fm} + 8\mathrm{e}$

Voorkomen

Fermium komt niet voor in de natuur.

Bereiding

Fermium kan niet in ‘grotere’ hoeveelheden worden geïsoleerd, vanwege de korte levensduur van fermiumisotopen (de halveringstijd van ²⁵⁵Fm bedraagt 22 uur).

²⁵⁴Fm is in een reactor met een hoge neutronenflux te bereiken door beschieting van ²³⁹Pu met neutro­nen:

${}_{94}{}^{239}\mathrm{Pu} + 15\mathrm{n} \to {}_{100}{}^{254}\mathrm{Fm} + 6\mathrm{e}$

²⁵⁰Fm ontstaat via het beschieten van ²³⁸U met zuurstofkernen:

${}_{92}{}^{238}\mathrm{U} + {}_8{}^{16}\mathrm{O} \to {}_{100}{}^{250}\mathrm{Fm} + 4\mathrm{n}$

De opbrengsten bedragen slechts enkele picogrammen.

De wereldvoorraad aan fermiumverbindingen wordt geschat op enkele microgram­men.