ఫెర్మియం

ఫెర్మియం (Fm) పరమాణు సంఖ్య 100 కలిగిన సింథటిక్ మూలకం. ఇది యాక్టినైడ్లలో ఒకటి. తేలికైన మూలకాలను న్యూట్రాన్తో తాకిడి చేసి సృష్టించగల అత్యంత భారీ మూలకం ఇది. అందువల్ల స్థూల పరిమాణంలో తయారు చేయగల చివరి మూలకం ఇది. కాకపోతే, స్వచ్ఛమైన ఫెర్మియం లోహాన్ని ఇంకా తయారు చేయలేదు.   దీనికి మొత్తం 19 ఐసోటోప్‌లు ఉన్నాయి. వీటిలో, 100.5 రోజుల అర్ధ జీవితం గల 257Fm  ఎక్కువ కాలం జీవించేది.

1952 లో చేసిన మొదటి హైడ్రోజన్ బాంబు పేలుడు పరీక్షలో ఏర్పడిన శిధిలాలలో ఫెర్మియంను కనుగొన్నారు. అణు భౌతిక శాస్త్రానికి మార్గదర్శకులలో ఒకరైన ఎన్రికో ఫెర్మీ పేరు దీనికి పెట్టారు. దీని రసాయనిక తత్వం చివరి యాక్టినైడ్‌లను పోలి ఉంటుంది. +3 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రాధాన్యతతో పాటు +2 ఆక్సీకరణ స్థితి కూడా ఉంటుంది. తక్కువ మొత్తంలో ఉత్పత్తి చేసిన ఫెర్మియం, దాని అన్ని ఐసోటోప్‌లు సాపేక్షంగా తక్కువ అర్ధ-జీవితాలను కలిగి ఉన్నందున, శాస్త్రీయ పరిశోధనల కోసం కాకుండా దానికి వెలుపల ప్రస్తుతం దీనికు ఎటువంటి ఉపయోగాలూ లేవు.

ఐసోటోపులు 

NUBASE 2016 జాబితాలో ఫెర్మియంకు చెందిన 20 ఐసోటోప్‌లు, పరమాణు భారాలు 241 నుండి 260 వరకూ, ఉన్నాయి.   వీటిలో 100.5 అర్ధ జీవితం కాలంమున్న 257Fm ఎక్కువ కాలం జీవించే ఐసోటోపు. 253Fm అర్ధ జీవిత కాలం 3 రోజులు కాగా, 251Fm 5.3 కు ఇది గంటలు, 252Fm కు 25.4 గంటలు, 254Fm కు 3.2 గంటలు, 255Fm కు 20.1 గంటలు, 256Fm కు 2.6 గంటలు. మిగిలిన అన్నింటికి 30 నిమిషాల నుండి మిల్లీసెకన్ల కంటే తక్కువ అర్ధ జీవితకాలం ఉంటుంది. ఫెర్మియం-257, 258Fm యొక్క న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ నుండి ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇది కేవలం 370(14) మైక్రోసెకడ్ల అర్ధ-జీవితంతో విచ్ఛిత్తికి లోనవుతుంది. 259Fm, 260Fm కూడా అస్థిరంగానే ఉంటాయి ( t 1/2 = 1.5(3) మిల్లీ సెకండ్లు 4 మిల్లీ సెకండ్లు ). దీనర్థం అణు విస్ఫోటనంలో తప్ప, 257 కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి సంఖ్య ఉండే న్యూక్లైడ్‌లను సృష్టించడానికి న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ ఉపయోగపడదు. 257Fm ఒక α-ఉద్గారాలను వెలువరించి, 253Cf కు క్షీణిస్తుంది. ఏ ఫెర్మియం ఐసోటోప్‌ కూడా బీటా మైనస్ క్షీణతకు గుత్రై, తదుపరి మూలకం మెండెలేవియమ్‌కు క్షయం చెందవు. న్యూట్రాన్-క్యాప్చర్ ప్రక్రియ ద్వారా తయారు చేయగల చివరి మూలకం, ఫెర్మియం.    భారీ ఐసోటోప్‌లను ఏర్పరచడంలో ఈ అడ్డంకి కారణంగా, ఈ స్వల్పకాలిక ఐసోటోప్‌లైన 258–260Fm లు "ఫెర్మియం గ్యాప్" అనే పదం సృష్టికి కారణమయ్యాయి.

ఉత్పత్తి 
న్యూక్లియర్ రియాక్టర్‌లో తేలికైన యాక్టినైడ్‌లను న్యూట్రాన్‌లతో గుద్ది ఫెర్మియంను ఉత్పత్తి చేస్తారు. ఫెర్మియం-257 అనేది న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ ద్వారా ఉత్పత్తయ్యే భారీ ఐసోటోపు. ఇది పీకోగ్రామ్ పరిమాణంలో మాత్రమే ఉత్పత్తి అవుతుంది.   అమెరికా, టేనస్సీలోని ఓక్ రిడ్జ్ నేషనల్ లాబొరేటరీలో ఉన్న 85 MW హై ఫ్లక్స్ ఐసోటోప్ రియాక్టర్ (HFIR) దీనికి ప్రధాన వనరు. ఇది ట్రాన్స్‌క్యూరియం (Z > 96) మూలకాల ఉత్పత్తికి అంకితమైన కేంద్రం.  ఫెర్మియం ఐసోటోపుల్లో తక్కువ ద్రవ్యరాశి కలిగినవి ఎక్కువ పరిమాణంలో అందుబాటులో ఉన్నాయి. అయితే ఈ ఐసోటోప్‌లు (254Fm, 255Fm) సాపేక్షికంగా స్వల్పకాలికమైనవి. ఓక్‌రిడ్జ్ వద్ద జరిపిన "విలక్షణమైన ప్రాసెసింగ్ కార్యక్రమం"లో, పదుల గ్రాముల క్యూరియం, కాలిఫోర్నియంలను వికిరణం చెందించగా డెసిగ్రామ్ పరిమాణాల్లో బెర్కెలియం ఐన్‌స్టీనియం, మిల్లీగ్రాముల పరిమాణంలో ఫెర్మియం యొక్క పికోగ్రామ్ పరిమాణాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి వికిరణం చేయబడుతుంది.  అయినప్పటికీ, నిర్దిష్ట ప్రయోగాల కోసం నానోగ్రామ్  ఫెర్మియం పరిమాణాలను తయారు చేయవచ్చు. 20-200లో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫెర్మియం పరిమాణాలు కిలోటన్ థర్మోన్యూక్లియర్ పేలుళ్లు మిల్లీగ్రాముల క్రమాన్ని కలిగి ఉన్నాయని నమ్ముతారు, అయినప్పటికీ ఇది భారీ మొత్తంలో శిధిలాలతో కలిపి ఉంటుంది; 4.0 10 నుండి 257 Fm యొక్క పికోగ్రామ్‌లు తిరిగి పొందబడ్డాయి " హచ్ " పరీక్ష నుండి కిలోగ్రాముల శిధిలాలు (16 జూలై 1969).  హచ్ ప్రయోగం 257 Fm యొక్క మొత్తం 250 మైక్రోగ్రాములను ఉత్పత్తి చేసింది.

గమనికలు

మూలాలు 

మూలకాలు