ફર્મિયમ (Fm)
પરિચય
ફર્મિયમ (Fm) એ પરમાણુ ક્રમાંક 100 ધરાવતું એક કૃત્રિમ, રેડિયોએક્ટિવ, ધાતુ તત્વ છે. તે એક ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વ છે, એટલે કે તેનો પરમાણુ ક્રમાંક 92 (યુરેનિયમ) કરતા વધારે છે, અને તે એક્ટિનાઇડ શ્રેણી સાથે સંબંધિત છે. ફર્મિયમ તેના ઊંચા પરમાણુ ક્રમાંક, તેની સંપૂર્ણપણે કૃત્રિમ પ્રકૃતિ (પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે જોવા મળતું નથી), અને તેના તમામ આઇસોટોપ્સના ખૂબ જ ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્યને કારણે અત્યંત ભારે અને દુર્લભ તત્વ તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે તેને શોધી શકાય તેવી માત્રામાં જમા થતો અટકાવે છે. તે 1952માં “આઇવી માઇક” થર્મોન્યુક્લિયર પરીક્ષણના પરિણામ સ્વરૂપે શોધાયું હતું.
આવર્ત કોષ્ટકમાં સ્થાન
પરમાણુ ગુણધર્મો
- પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 100
- પ્રતીક: Fm
- પરમાણુ દળ: આશરે [257] amu (સૌથી સ્થિર આઇસોટોપ, ²⁵⁷Fm નું દળ)
સ્થાન
- સમૂહ: કોઈ ચોક્કસ સમૂહને સોંપવામાં આવેલ નથી; એક્ટિનાઇડ શ્રેણીનો ભાગ છે.
- આવર્ત: 7
- બ્લોક: f-બ્લોક (આંતરિક સંક્રાંતિ ધાતુ)
ઇલેક્ટ્રોનિક રચના
- ભૂમિ અવસ્થા ઇલેક્ટ્રોનિક રચના: [Rn] 5f¹² 7s² (આ એક એક્ટિનાઇડ તરીકે તેની સ્થિતિના આધારે સૈદ્ધાંતિક આગાહી છે, જોકે તેની અત્યંત રેડિયોએક્ટિવિટી અને મર્યાદિત માત્રાને કારણે પ્રાયોગિક ચકાસણી પડકારજનક છે.)
રેડિયોએક્ટિવિટી અને સ્થિરતા
ફર્મિયમના તમામ આઇસોટોપ્સ રેડિયોએક્ટિવ છે અને ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્ય ધરાવે છે.
સૌથી સ્થિર આઇસોટોપ
- સૌથી લાંબો સમય જીવતો અને આમ “સૌથી સ્થિર” જાણીતો આઇસોટોપ ²⁵⁷Fm છે.
અર્ધ-આયુષ્ય
- ²⁵⁷Fm: આશરે 100.5 દિવસ. આ પ્રમાણમાં લાંબું અર્ધ-આયુષ્ય (અન્ય ભારે એક્ટિનાઇડ્સની સરખામણીમાં) તેની રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓને મંજૂરી આપી હતી.
ક્ષયનો પ્રકાર
- ફર્મિયમ આઇસોટોપ્સ મુખ્યત્વે આલ્ફા ક્ષય (α-ક્ષય) અને સ્વયંભૂ વિખંડન (SF) દ્વારા ક્ષય પામે છે.
- ²⁵⁷Fm માટે, પ્રાથમિક ક્ષય મોડ આલ્ફા ક્ષય છે, જે કેલિફોર્નિયમ-253 (²⁵³Cf) માં રૂપાંતરિત થાય છે. જોકે, સ્વયંભૂ વિખંડન એ એક મહત્વપૂર્ણ સ્પર્ધાત્મક ક્ષય મોડ છે, ખાસ કરીને ભારે Fm આઇસોટોપ્સ માટે.
- બીટા-માઇનસ ક્ષય (β⁻-ક્ષય) અને ઇલેક્ટ્રોન કેપ્ચર (EC) પણ અમુક આઇસોટોપ્સ માટે જોવા મળે છે પરંતુ સામાન્ય રીતે આલ્ફા ક્ષય અથવા સ્વયંભૂ વિખંડન કરતાં ઓછા પ્રબળ હોય છે.
વૈજ્ઞાનિક મહત્વ
ફર્મિયમ તેની અત્યંત દુર્લભતા, ઉચ્ચ રેડિયોએક્ટિવિટી અને ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્યને કારણે શુદ્ધ વૈજ્ઞાનિક રસનું તત્વ છે, જે કોઈપણ વ્યવહારિક ઉપયોગને અટકાવે છે.
કૃત્રિમ ઉત્પાદન
- ફર્મિયમ આઇસોટોપ્સ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં હળવા એક્ટિનાઇડ લક્ષ્યો (દા.ત., યુરેનિયમ અથવા પ્લુટોનિયમ) પર તીવ્ર ન્યુટ્રોન બોમ્બમારો કરીને ઉત્પન્ન થાય છે, ત્યારબાદ ન્યુટ્રોન કેપ્ચરની શ્રેણી અને ત્યારબાદ બીટા ક્ષય થાય છે.
- તે ન્યુક્લિયર વિસ્ફોટોમાં પણ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, જેમ કે તેની પ્રારંભિક શોધના કિસ્સામાં થયું હતું.
સંશોધન ઉપયોગો
- ન્યુક્લિયર સંશ્લેષણ: ફર્મિયમ વધુ ભારે ટ્રાન્સએક્ટિનાઇડ તત્વોના સંશ્લેષણમાં એક મહત્વપૂર્ણ પગથિયું છે. Fm લક્ષ્યો પર હળવા આયનોનો બોમ્બમારો કરીને, વૈજ્ઞાનિકો 100 થી વધુ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વો બનાવવાનો પ્રયાસ કરી શકે છે.
- વિખંડન અભ્યાસ: ફર્મિયમ આઇસોટોપ્સના વિખંડન ગુણધર્મો, ખાસ કરીને આલ્ફા ક્ષય અને સ્વયંભૂ વિખંડન વચ્ચેની સ્પર્ધા, સુપરહેવી ન્યુક્લિયસની સ્થિરતા અને ક્ષય પદ્ધતિઓને સમજવા માટે મૂલ્યવાન ડેટા પ્રદાન કરે છે.
- એક્ટિનાઇડ રસાયણશાસ્ત્ર: ફર્મિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ એક્ટિનાઇડ શ્રેણીમાં પ્રવાહો અને ખૂબ ભારે તત્વોમાં ઇલેક્ટ્રોન ઓર્બિટલ્સ પર સંબંધિત અસરોના પ્રભાવને સમજવામાં મદદ કરે છે. તેની ખૂબ મર્યાદિત ઉપલબ્ધતાને કારણે, રાસાયણિક અભ્યાસ એક સમયે એક પરમાણુના સ્કેલ પર કરવામાં આવે છે.
સામાન્ય ઉપયોગોનો અભાવ
- તે જે પિકોગ્રામ માત્રામાં ઉત્પન્ન થાય છે, તેની તીવ્ર રેડિયોએક્ટિવિટી અને તેના ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્યને કારણે, ફર્મિયમનો કોઈ ઔદ્યોગિક, વ્યાપારી અથવા જૈવિક ઉપયોગ નથી. તેનું અસ્તિત્વ ફક્ત મૂળભૂત વૈજ્ઞાનિક સંશોધન માટે છે.