ஃபெர்மியம் அறிமுகம்
ஃபெர்மியம் (Fm) ஒரு செயற்கை டிரான்ஸ்யுரேனிக் தனிமம் ஆகும், அதாவது இது பூமியில் இயற்கையாகக் காணப்படுவதில்லை, ஆனால் ஆய்வகங்கள் அல்லது அணு உலைகளில் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இது 1952 இல் முதல் ஹைட்ரஜன் குண்டு சோதனையின் சிதைவில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ஃபெர்மியத்தின் அனைத்து ஐசோடோப்புகளும் கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டவை, மிகவும் நிலையான ஐசோடோப்பான ஃபெர்மியம்-257 சுமார் 100 நாட்கள் அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது. அதன் குறுகிய அரை ஆயுள் மற்றும் உற்பத்தி செய்வதில் உள்ள சிரமம் காரணமாக, ஃபெர்மியம் தற்போது அறிவியல் ஆராய்ச்சியைத் தவிர வேறு எந்த நடைமுறை பயன்பாடுகளையும் கொண்டிருக்கவில்லை.
அடிப்படை அணு பண்புகள்
ஃபெர்மியம் ஒரு ஆக்டினைடாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இது 89 (ஆக்டினியம்) முதல் 103 (லாரென்சியம்) வரையிலான அணு எண்களைக் கொண்ட உலோக இரசாயன தனிமங்களின் ஒரு தொடர் ஆகும். இந்த தனிமங்கள் அவற்றின் 5f எலக்ட்ரான் கூடுகளை நிரப்புவதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
ஃபெர்மியத்தின் அணு எண் 100 ஆகும்.
- புரோட்டான்கள்: ஒரு நடுநிலை ஃபெர்மியம் அணுவில், 100 புரோட்டான்கள் உள்ளன. அணு எண் நேரடியாக கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு நடுநிலை அணுவைப் பொறுத்தவரை, எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். எனவே, ஒரு நடுநிலை ஃபெர்மியம் அணுவில் 100 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்கள்: இந்த மட்டத்தில் விவாதிப்பதற்கான ஃபெர்மியத்தின் மிகவும் நிலையான மற்றும் பொதுவான ஐசோடோப்பு ஃபெர்மியம்-257 ($^{257}$Fm) ஆகும். இந்த ஐசோடோப்பின் நிறை எண் (A) 257 ஆகும். நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை நிறை எண்ணிலிருந்து (A) அணு எண்ணைக் (Z) கழிப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது: நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = A - Z = 257 - 100 = 157 நியூட்ரான்கள்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஒரு அணுவின் அணு ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்களின் அமைப்பை விவரிக்கிறது. ஃபெர்மியத்தைப் பொறுத்தவரை, முழு அமைப்பையும் தீர்மானிக்க கனமான தனிமங்களுக்கான ஆர்பிட்டல்களின் நிரப்புதல் வரிசையைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.
எளிதாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் அமைப்பு
உன்னத வாயு குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி, ஃபெர்மியத்தின் (Z=100) எலக்ட்ரான் அமைப்பு ரேடான் (Rn) என்ற உன்னத வாயுவை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதன் அணு எண் 86 ஆகும். ரேடான் கருவிற்குப் பிறகு, மீதமுள்ள 14 எலக்ட்ரான்கள் 5f மற்றும் 7s ஆர்பிட்டல்களில் நிரம்பியுள்ளன.
ஃபெர்மியத்தின் நிலத்தடு எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $[Rn] 5f^{12} 7s^2$
இந்த அமைப்பு ரேடானின் எலக்ட்ரான் அமைப்பிற்குப் பிறகு, 5f துணை கூட்டில் 12 எலக்ட்ரான்களும் 7s துணை கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்களும் உள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஒரு அணுவின் வெளிப்புற கூட்டில் அல்லது ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும், இவை இரசாயனப் பிணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. இடைநிலை உலோகங்கள் மற்றும் ஆக்டினைடுகள் போன்ற உள் இடைநிலை உலோகங்களுக்கு, உள் d அல்லது f எலக்ட்ரான்களும் பங்கேற்க முடியும் என்பதால் வரையறை மிகவும் சிக்கலாக இருக்கும்.
ஃபெர்மியத்தைப் பொறுத்தவரை, இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களில் வெளிப்புற 7s ஆர்பிட்டல் மற்றும் பகுதி நிரப்பப்பட்ட 5f ஆர்பிட்டல் ஆகியவை அடங்கும். எனவே, ஃபெர்மியத்திற்கான இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 14 (5f துணை கூட்டில் இருந்து 12 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 7s துணை கூட்டில் இருந்து 2 எலக்ட்ரான்கள்) என்று கருதப்படுகிறது. இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஃபெர்மியத்தின் எந்தவொரு சாத்தியமான இரசாயன இடைவினைகளுக்கும் முக்கியமாக பொறுப்பு, இருப்பினும் அதன் கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும் பற்றாக்குறை காரணமாக, அதன் வேதியியல் முக்கியமாக சுவடு மட்டங்களில் ஆய்வு செய்யப்படுகிறது.