Fermiyum, atom numarası 100 ve kimyasal sembolü Fm olan, periyodik tablonun aktinit serisinde yer alan sentetik ve radyoaktif bir metal elementtir. Adını, nükleer fizik alanındaki öncü çalışmalarıyla tanınan İtalyan fizikçi Enrico Fermi'den almıştır.

Sınıflandırma ve Temel Özellikler

Fermiyum, periyodik tablonun 7. periyodunda ve aktinitler grubunun 12. elementi olarak sınıflandırılır. Elektron dizilimi [Rn]5f¹²7s² şeklindedir. Aktinit serisinin bir üyesi olarak, kimyasal davranışlarında f-elektronlarının rol oynaması beklenir. Transuranyum elementlerden biri olup, bilinen tüm izotopları radyoaktiftir. Oda sıcaklığında katı halde olması ve metalik özellikler göstermesi öngörülür. Yüksek radyoaktivitesi ve eser miktarda üretilebilmesi nedeniyle fiziksel ve kimyasal özellikleri hakkında deneysel veriler oldukça sınırlıdır.

^{Fermiyum (Yapay Zeka İle Oluşturulmuştur.)}

Keşfi

Fermiyum elementi, ilk kez 1952 yılının sonlarında Amerikalı bilim insanı Albert Ghiorso ve çalışma arkadaşları tarafından Amerika Birleşik Devletleri'nde keşfedilmiştir. Keşif, ilk hidrojen bombası denemesi olan "Ivy Mike"ın Pasifik Okyanusu'ndaki Eniwetok Atolü'nde patlatılmasının ardından oluşan enkazın analizi sırasında gerçekleşmiştir.

Patlama enkazından toplanan örneklerde, uranyum atomlarının yoğun nötron bombardımanına maruz kalarak çok sayıda nötron yakalaması ve ardından gelen beta bozunmaları sonucu daha ağır elementlere dönüştüğü tespit edilmiştir. Fermi-255 (²⁵⁵Fm) izotopu bu şekilde tanımlanmıştır. Bu keşif, yeni elementlerin nükleer patlamalar sonucu oluşabileceğini göstermesi açısından bilimsel bir önem taşımıştır. Keşif, güvenlik gerekçeleriyle bir süre gizli tutulmuş ve 1953 yılında bilimsel literatürde yayınlanmıştır.

Etimoloji

Fermiyum elementine, 1938 Nobel Fizik Ödülü sahibi, İtalyan asıllı Amerikalı fizikçi Enrico Fermi'nin (1901–1954) onuruna bu isim verilmiştir. Enrico Fermi, özellikle nükleer reaktörlerin geliştirilmesi, nötron fiziği ve beta bozunması teorisi üzerine yaptığı temel katkılarla tanınır. İsimlendirme, keşfi yapan bilim insanları tarafından önerilmiş ve Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) tarafından kabul edilmiştir. Elementin kimyasal sembolü "Fm" olarak belirlenmiştir.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

Fermiyum'un tüm izotopları radyoaktif olduğundan ve yalnızca çok küçük miktarlarda üretilebildiğinden, makroskobik ölçekte fiziksel özellikleri büyük ölçüde bilinmemektedir veya teorik tahminlere dayanmaktadır. Oda sıcaklığında katı hâlde bulunması ve metalik özellikler göstermesi beklenmektedir.

Elektron dizilimi [Rn]5f¹²7s² şeklinde olup bu yapı aktinit serisine özgü f-blok özellikleri taşır. Erime noktası 1527 °C olarak tahmin edilmiştir; ancak kaynama noktası ve yoğunluk gibi diğer fiziksel veriler bilinmemektedir. Atom yarıçapı yaklaşık 2,45 Å olarak hesaplanmıştır. Elektronegatiflik ve elektron ilgisi değerleri bilinmemektedir. Fermiyum’un sadece birinci iyonlaşma enerjisi ölçülebilmiş olup, bu değer 627,2 kJ/mol’dür. Bu sınırlı verilere rağmen, diğer aktinit elementleriyle benzer fiziksel davranışlar sergilemesi öngörülmektedir.

Doğada Bulunuşu ve Elde Edilmesi

Fermiyum, doğada bulunmayan, tamamen yapay (sentetik) bir elementtir. Nükleer reaktörlerde plütonyum gibi daha hafif elementlerin yoğun nötron bombardımanına tutulmasıyla mikrogram (bir gramın milyonda biri) ölçeğinde üretilebilir. Daha ağır izotopları ise genellikle daha hafif elementlerin parçacık hızlandırıcılarda iyonlarla bombardıman edilmesi yoluyla elde edilir.

İzotopları

Fermiyum'un bilinen birçok radyoaktif izotopu vardır. Kütle numaraları 241 ile 260 arasında değişmektedir. TÜBİTAK Bilim Genç kaynağında ²⁵⁷Fm önemli bir izotop olarak belirtilmiştir. Fermi-257 (²⁵⁷Fm), yaklaşık 100,5 günlük yarı ömrü ile en uzun ömürlü fermi izotopudur. Bu izotop genellikle alfa bozunması ve kendiliğinden fisyon yoluyla bozunur.

Kullanım Alanları

Fermiyum'un bilinen pratik bir endüstriyel veya ticari uygulaması yoktur. Üretiminin zorluğu, yüksek maliyeti, elde edilen miktarların son derece küçük olması ve yüksek radyoaktivitesi nedeniyle günümüzde sadece temel bilimsel araştırma amacıyla (örneğin, daha ağır elementlerin sentezlenmesi ve incelenmesi, nükleer fisyon süreçlerinin anlaşılması gibi konularda) üretilmekte ve incelenmektedir.

Biyolojik Rolü ve Önlemler

Fermiyum'un bilinen bir biyolojik rolü yoktur. Tüm izotopları radyoaktif olduğundan, canlı organizmalar için potansiyel bir radyasyon tehlikesi oluşturur ve bu nedenle "zehirli" olarak nitelendirilir. Ancak, sadece özel olarak donatılmış nükleer araştırma laboratuvarlarında, çok sıkı güvenlik ve radyasyondan korunma önlemleri altında, son derece küçük miktarlarda üretilip incelendiğinden genel halk için bir sağlık riski teşkil etmez. Fermiyum ile yapılan tüm çalışmalar, iyonlaştırıcı radyasyonla çalışmanın gerektirdiği özel prosedürlere ve ekipmanlara uygun olarak gerçekleştirilir.