ఫెర్మియం పరిచయం
ఫెర్మియం (Fm) అనేది ఒక సింథటిక్ ట్రాన్స్యురానిక్ మూలకం, అంటే ఇది భూమిపై సహజంగా లభించదు, కానీ ప్రయోగశాలలలో లేదా అణు రియాక్టర్లలో కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇది 1952లో మొదటి హైడ్రోజన్ బాంబు పరీక్ష శిథిలాలలో కనుగొనబడింది. ఫెర్మియం యొక్క అన్ని ఐసోటోప్లు రేడియోధార్మికమైనవి, అత్యంత స్థిరమైన ఐసోటోప్, ఫెర్మియం-257, సుమారు 100 రోజుల అర్ధ-జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని తక్కువ అర్ధ-జీవితం మరియు ఉత్పత్తి కష్టం కారణంగా, ఫెర్మియం ప్రస్తుతం శాస్త్రీయ పరిశోధనల వెలుపల ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు ఏవీ లేవు.
ప్రాథమిక అణు లక్షణాలు
ఫెర్మియం ఒక యాక్టినైడ్గా వర్గీకరించబడింది, ఇది 89 (యాక్టినియం) నుండి 103 (లారెన్సియం) వరకు అణు సంఖ్యలు కలిగిన లోహ రసాయన మూలకాల శ్రేణి. ఈ మూలకాలు వాటి 5f ఎలక్ట్రాన్ షెల్ల నింపడం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి.
ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు
ఫెర్మియం యొక్క అణు సంఖ్య 100.
- ప్రోటాన్లు: తటస్థ ఫెర్మియం అణువులో, 100 ప్రోటాన్లు ఉంటాయి. అణు సంఖ్య నేరుగా కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యను సూచిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రాన్లు: తటస్థ అణువుకు, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. అందువల్ల, ఒక తటస్థ ఫెర్మియం అణువులో 100 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి.
- న్యూట్రాన్లు: ఈ స్థాయిలో చర్చించడానికి ఫెర్మియం యొక్క అత్యంత స్థిరమైన మరియు సాధారణ ఐసోటోప్ ఫెర్మియం-257 ($^{257}$Fm). ఈ ఐసోటోప్ యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) 257. న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) నుండి అణు సంఖ్య (Z)ని తీసివేయడం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది: న్యూట్రాన్ల సంఖ్య = A - Z = 257 - 100 = 157 న్యూట్రాన్లు.
ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్
ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ అనేది ఒక అణువు యొక్క అణు కక్ష్యలలో ఎలక్ట్రాన్ల అమరికను వివరిస్తుంది. ఫెర్మియం కోసం, పూర్తి కాన్ఫిగరేషన్ను నిర్ణయించడానికి భారీ మూలకాల కోసం కక్ష్యల నింపే క్రమాన్ని అర్థం చేసుకోవడం అవసరం.
సరళీకృత ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్
ఉన్నత వాయువు సంకేతాన్ని ఉపయోగించి, ఫెర్మియం (Z=100) యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ రాడాన్ (Rn) అనే ఉన్నత వాయువుపై ఆధారపడి ఉంటుంది, దీని అణు సంఖ్య 86. రాడాన్ కేంద్రకం తర్వాత, మిగిలిన 14 ఎలక్ట్రాన్లు 5f మరియు 7s కక్ష్యలలో నిండుతాయి.
ఫెర్మియం యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్: $[Rn] 5f^{12} 7s^2$
ఈ కాన్ఫిగరేషన్ రాడాన్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ తర్వాత, 5f సబ్షెల్లో 12 ఎలక్ట్రాన్లు మరియు 7s సబ్షెల్లో 2 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నాయని సూచిస్తుంది.
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు అనేవి ఒక అణువు యొక్క బయటి షెల్ లేదా శక్తి స్థాయిలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్లు, ఇవి రసాయన బంధంలో పాల్గొంటాయి. ట్రాన్సిషన్ లోహాలు మరియు యాక్టినైడ్ల వంటి అంతర్గత ట్రాన్సిషన్ లోహాలకు, లోపలి d లేదా f ఎలక్ట్రాన్లు కూడా పాల్గొనగలవు కాబట్టి నిర్వచనం మరింత సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది.
ఫెర్మియం కోసం, వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు బయటి 7s కక్ష్యలో మరియు పాక్షికంగా నిండిన 5f కక్ష్యలో ఉన్న వాటిని కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఫెర్మియం కోసం వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య 14 (5f సబ్షెల్ నుండి 12 ఎలక్ట్రాన్లు మరియు 7s సబ్షెల్ నుండి 2 ఎలక్ట్రాన్లు) గా పరిగణించబడుతుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ఫెర్మియం యొక్క సంభావ్య రసాయన సంకర్షణలకు ప్రధానంగా బాధ్యత వహిస్తాయి, అయినప్పటికీ దాని రేడియోధార్మికత మరియు కొరత కారణంగా, దాని రసాయన శాస్త్రం ప్రధానంగా ట్రేస్ స్థాయిలలో అధ్యయనం చేయబడుతుంది.