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?  100 Fm
?（非金屬） ?（惰性氣體）
?（?金屬） ?（?土金屬） 硼（類金屬） ?（非金屬） ?（非金屬） ?（非金屬） ?（鹵素） ?（惰性氣體）
?（?金屬） ?（?土金屬） ?（貧金屬） ?（類金屬） ?（非金屬） 硫（非金屬） ?（鹵素） ?（惰性氣體）
鉀（?金屬） ?（?土金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） 銅（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（貧金屬） ?（類金屬） ?（類金屬） ?（非金屬） ?（鹵素） ?（惰性氣體）
?（?金屬） ?（?土金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） 銀（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（貧金屬） 錫（貧金屬） ?（類金屬） ?（類金屬） ?（鹵素） ?（惰性氣體）
?（?金屬） ?（?土金屬） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） 鏑（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） ?（貧金屬） 鉛（貧金屬） ?（貧金屬） ?（貧金屬） ?（類金屬） ?（惰性氣體）
?（?金屬） ?（?土金屬） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（?系元素） ?（過渡金屬） ??（過渡金屬） ??（過渡金屬） ??（過渡金屬） ??（過渡金屬） ?（預測?過渡金屬） ?（預測?過渡金屬） ?（預測?過渡金屬） ?（過渡金屬） ?（預測?貧金屬） ?（貧金屬） ?（預測?貧金屬） ?（預測?貧金屬） ?（預測?鹵素） ?（預測?惰性氣體）
?
↑
?
↓
(Upn)
? ← ? → ?
?況
名稱· 符號 · 序數 ?（Fermium）·Fm·100
元素類別 ?系元素
族 · 週期 · 區 不適用 · 7 · f
標準原子質量 (257)
?子排布 [ Rn ] 5f 12 7s 2
2, 8, 18, 32, 30, 8, 2
镄的电子層（2, 8, 18, 32, 30, 8, 2）
?的?子層（2, 8, 18, 32, 30, 8, 2）
歷史
發現 勞倫斯伯克利國家實驗室 （1952年）
物理性質
物態 固體
熔点 1800 K ，1527 °C ，2781 °F
原子性質
?化? 2, 3
??性 1.3（?林?度）
??能 第一：629 [1] kJ·mol ?1
雜項
CAS? 7440-72-4
同位素
主?目： ?的同位素
同位素 ?度 半衰期 ​ （ t 1/2 ） 衰變
方式 能量 ​ （ MeV ） ?物
252 Fm 人造 25.39  小時 α 7.154 248 Cf
SF ? ?
253 Fm 人造 3.00  天 ε 0.335 253 Es
α 7.198 249 Cf
254 Fm 人造 3.240  小時 α 7.307 250 Cf
SF ? ?
255 Fm 人造 20.07  小? α 7.241 251 Cf
SF ? ?
256 Fm 人造 157.1  分? SF ? ?
α 7.025 252 Cf
257 Fm 人造 100.5  天 α 6.864 253 Cf
SF ? ?

? （ fei ） （英語： Fermium ），是一種 人工合成 的 化學元素 ，其 化學符號 ? Fm ， 原子序數 ?100，屬於 ?系元素 及 超?元素 ，具有高度 放射性 。?是以 中子 撞擊較輕元素所能?生的最重元素，也就是??是最後一種能?製取出宏觀可見量的元素。然而到目前?止，人們仍沒有製成純?。 [2] ?一共擁有20種 同位素 ，其中 257 Fm壽命最長，半衰期?100.5天。

?是在1952年第一次 ?彈 爆炸後的輻射落塵中發現的，?以 諾貝爾? 得主 原子核物理學 家 恩里科·費米 （Enrico Fermi）命名。其化學屬性符合較重?系元素的典型性?，在水溶液中以+3 ?化態 ?主，但也能?形成+2態。由於?量極少，?元素在科學?究之外沒有任何實際應用。與其他人工合成的元素一樣，?極具放射性，毒性亦?强。

歷史 [ ?? ]

?是在「Ivy Mike」核試驗的 輻射落塵 中首次發現的
?是以恩里科·費米命名的

?是在1952年11月1日第一顆成功引爆的?彈「 常春藤?克 」的 輻射落塵 中首次發現的。 [3] [4] [5] 在對輻射落塵的初步檢驗后，科?家發現了一種新的 ? 同位素（ 244
94 Pu
），其只能通過 ?-238 吸收6顆 中子 ，再進行兩次 β ? 衰變 才會形成。當時一般認?，重原子核吸收中子是一件較罕見的現象，但 244
94 Pu
的形成意味著?原子核可能會吸收更多的中子，從而?生更重的元素。 [5]

第99號元素（ ? ）?快便在與爆炸雲接觸過的濾紙上被發現了。（ 244
94 Pu
也是通過飛機搭載濾紙在輻射落塵雲中飛過而發現的。） [5] 1952年12月 阿伯特·吉奧索 等人於 伯克利加州大學 辨認出?元素。 [3] [6] [5] 他們發現了同位素 253 Es（ 半衰期 ?20.5天）。該同位素是 ?-238 原子核在 捕獲 15顆 中子 後形成的，其之後再進行7次 β衰變 ：

某些 238 U原子則能?捕獲17顆中子。 [7]

?（ Z  = 100）的發現?需要更多的?究採樣，因?其?量預計比?要少至少一個數量級。故此在核試驗進行地點 埃內韋塔克環礁 處受?染的珊瑚礁被送到 美國 加州 勞倫斯伯克利國家實驗室 進行處理及分析。核試驗後兩個月，?究人員分離了樣本的一部分，?發現?放射高能量的 α粒子 （7.1 MeV ）， 半衰期 大約?1天。如此短的半衰期意味著其肯定源於某種?同位素的β ? 衰變，也就是樣本本身必?新的100號元素的某種同位素。?快衰變源便被確認? 255 Fm（ t ½  = 20.07(7)小時）。 [5]

由於當時正? 冷戰 時期，該新元素的發現消息以及有關中子捕獲的新數據被美國軍方列?機密，一直到1955年才被公佈。 [5] [8] [9] 不過，位於伯克利的團隊自行通過對 ?-239 進行中子撞擊，合成了第99和100號元素，?於1954年發佈了?究結果。報告中附有聲明，注明此前已有過對這些元素進行的?究。 [10] [11] 有關「Ivy Mike」核彈的?究在1955年解密。 [8]

伯克利的團隊曾擔心，在其機密?究結果公佈之前，別的?究團隊會通過離子撞擊法發現較輕的?同位素。 [5] 事實上， 瑞典 斯德哥爾摩 諾貝爾物理?究所的一個團隊也獨自發現了該元素。他們以 ?-16 離子撞擊 238
92 U
目標，合成了同位素 250 Fm（ t ½  = 30分鐘），?於1954年5月發佈了這項發現。 [12] 但是，人們一般還是承認伯克利團隊較早發現?元素，因此該團隊擁有對該元素的命名權。他們決定將其命名?Fermium，以紀念原子彈之父 恩里科·費米 （Enrico Fermi）。 [13] [14]

化學 [ ?? ]

用於測量?金屬 汽化熱 的? ? 合金

到目前?止，對?的化學?究都是在溶液中通過示?法進行的，至今沒有製造過任何固體化合物。在一般狀態下，?在溶液中呈Fm 3+ 離子態，水合數?16.9， 酸度系數 ?1.6×10 ?4 （p K a = 3.8）。 [15] [16] Fm 3+ 會和擁有 硬 供電子原子（如 ? ）的各種有機配位體絡合，而形成的絡合物一般比?之前的?系元素較?穩定。 [2] ?也會與 ? 和 ? 等配位體形成絡離子，同樣也比 ? 或 ? 所形成的更穩定。 [17] 人們相信，較重的?系元素所形成的絡合鍵主要? 離子鍵 ：由於?的 有效核電荷 更高，所以Fm 3+ 離子預計會比其之前的?系元素所形成的An 3+ 離子小，這使?能?和配位體形成更短、更?的化學鍵。 [2]

Fm 3+ 能?容易地還原?Fm 2+ ， [18] 比如?會和 二?化? 共?澱。 [19] [20] ?的 電極電勢 預計將和 ? (III)與?(II)之間的相似，相對 標準電極電勢 約??1.15 V， [21] 這與理論計算相符。 [22] 使用 極譜法 進行測量，得出Fm 2+ 與Fm 0 之間的電極電勢??2.37(10) V。 [23]

同位素 [ ?? ]

主?目： ?的同位素
?-257的衰變路徑

目前在N UBASE 2020中列有20種?的同位素， [24] 質量數 從241到260不等 [注 1] ，全部都具有 放射性 ，其中 257 Fm壽命最長， 半衰期 有100.5天。 253 Fm的半衰期?3天， 251 Fm的?5.3小時， 252 Fm的?25.4小時， 254 Fm的?3.2小時， 255 Fm的?20.1小時，以及 256 Fm的?2.6小時。剩餘同位素的半衰期長的有30分鐘，短的不到一毫秒。 [24] 通過中子捕獲形成的 258 Fm會進行 自發裂變 ，半衰期只有370微秒； 259 Fm及 260 Fm也極不穩定，?也進行自發裂變（半衰期分別?1.5秒及4毫秒）。 [24] [注 1] 這意味著，中子捕獲是不能用於製造 質量數 高於257的 核素 的，除非在核爆炸中?生。由於?有任何?的同位素可以 β ? 衰變 成 ? ，因此?是最後一種能?以中子捕獲過程?生的元素。 [2] [25] [26]

天然存量 [ ?? ]

由於?的所有同位素半衰期都?短，所以一切 原始 的?核素，也就是在地球形成時可能存在的?，至今都已全部衰變了。?也可以通過地殼中的?系元素（ ? 和 ? ）發生多次 中子捕獲 ?生，但這發生的可能性極低。因此地球上幾乎所有的?都是在科學實驗室、高能核反應爐或是 核武器試驗 中?生的，?在合成後只存留不超過幾個月的時間。從95號 ? 至100號?的超?元素曾在位於 加彭 奧克洛 的 天然核反應堆 中自然?生，但至今已不再形成了。 [27]

合成 [ ?? ]

洗提 過程：利用色離法分離Fm（100）、Es（99）、Cf、Bk、Cm及Am。

?是在核反應堆中通過對 ?系元素 進行 中子 撞擊而?生的。?-257是能?以中子捕獲?生的最重同位素，?量最多達到納克數量級（1×10 -9 g）。 [注 2] [28] ?元素的主要?自位於美國 田納西州 橡樹嶺國家實驗室 的85 MW 高通率同位素反應爐 （HFIR）。該反應爐專用於製造超?元素（ Z > 96）。 [29] 該實驗室通過對 ? 進行輻射，一般每次可生?數十克（1×10 1 g） ? 、數毫克（1×10 -3 g） ? 和 ? 以及數皮克（1×10 -12 g）?； [30] 或特地?某實驗?外製成數納克（1×10 -9 g） [31] 或數微克（1×10 -6 g） [25] ?。在一次2至20萬?級熱核爆炸中?生的?元素量?計有數微克，但夾雜在大量殘餘碎片中。在1969年7月16日進行的「Hutch」核試驗中，10公斤的殘餘碎片中提取出40皮克的 257 Fm。 [32]

在?生之後，?必須和其他?系元素及裂變?生的 ?系元素 分開，一般利用 離子交換層析法 ，?使用稀釋於α-?基異丁酸?溶液中的正離子交換劑（如Dowex 50或T EVA 等）。 [2] [33] 正離子越小，?與α-?基異丁酸負離子所形成的絡合物就越穩定，因此在洗提柱中優先提取這一層。 [2] ?一種方法則使用 分離結晶 法。 [2] [34]

雖然 257 Fm是最穩定的?同位素，半衰期長達100.5天，但是大部分的?究使用的則是 255 Fm，其半衰期?20.07(7)小時。這是因?後者是 255 Es（半衰期?39.8(12)天）的衰變?物，?能?輕易地被分離出來。 [2]

在核爆炸中合成 [ ?? ]

對1千萬 ?級 核彈「Ivy Mike」的輻射落塵所進行的分析是一項長期項目，其目的??究在高能核爆中 超?元素 的生?效率。使用核爆的原因如下：把?轉變成超?元素需要多重中子捕獲，而捕獲?率隨中子通量的提升而增加。核爆炸是最?的中子源，每微秒每平方厘米能??生10 23 個中子（約10 29 中子/(cm²·s)）。相比之下，高通率同位素反應爐的中子通量也只有5×10 15 中子/(cm²·s)。 埃內韋塔克環礁 爆炸處隨?設立起了一座實驗室，以對輻射落塵進行初步分析，因?某些同位素在被送到美國本土之前，便可能已經衰變殆盡了。飛機帶著濾紙在核爆之後飛過環礁的上空，?把採回的樣本立?送往該實驗室。起初，人們希望能?以此發現比?更重的元素，但在1954年至1956年於該環礁進行了一系列百萬?級核試驗之後，?仍沒有發現這些元素。 [35] :39

美國進行的「Hutch」和「Cyclamen」核試驗中超?元素?量的?? [35] :40

由於相信在 局限空間 內的核爆可能會增加?生重元素的可能性，因此 內華達試驗基地 （現內華達國家安全區）又在1960年代進行了地底核試驗，?採集了數據。除了一般的?之外，核彈還裝有?和?與?的混合物，以及?與?的混合物。因?裝載的重元素提高了裂變率，?導致較重同位素的流失，試驗結果?量偏少。又由于原子塵分佈在地下300至600米處熔化及汽化了的岩石中，而到如此的深度鑽地取樣又缺乏效率，對?物的提取分離也非常困難。 [35] :39－40

在1962至1969年間進行的9次地底核試驗中， [36] 最後一次的規模最大，而其超?元素?量也最高。在?量與原子質量數的關係圖（左圖）中，質量較低?擁有奇數質量數的同位素有較低的?量，因而在圖中?生鋸齒形的曲線。這是因?擁有奇數 核子 的同位素有較高的裂變率。 [35] :40 ?究中最大的問題在於採集爆炸後散落在各處的原子塵。載有濾紙的飛機只吸附到總量的4×10 -14 ，而在埃內韋塔克環礁處所採集到的量也只增加了兩個數量級。在「Hutch」核試驗60天後提取的500公斤岩石當中也只有總量的10 ?7 。這500公斤岩石，相比在爆炸7天後取得的0.4公斤石塊，其含超?元素的量只不過高出30倍。這證明超?元素的量與收集的岩石重量是不成正比的。 [35] :43 ?了加快樣本採集的速度，人們在核試驗之前就在爆炸原點鑽出了若干個?井，這樣爆炸就會把足?的樣本從中心通過?井帶到地表，方便採樣。該方法在「Anacostia」和「Kennebec」核試驗中得到嘗試，?立???究提供了數百公斤的物質，但是其中?系元素的濃度比通過鑽地取得的樣本的少三倍。這種方法雖然能?有效?助?究存留時間短的同位素，但?無法提高整體?系元素的?量。 [35] :44

?管這一系列核試驗沒有再?生新的元素（除?和?外），而所取得的超?元素量也不如理想，但其總體?生的稀有重同位素的量?仍比此前實驗室中能?合成的要多。在「Hutch」核試驗中取得的6×10 9 顆 257 Fm原子被用於?究 257 Fm的熱中子誘發裂變，?以此?生了新的?同位素： 258 Fm。採集到的還有大量稀有的 250 Cm同位素，這是?難從 249 Cm?生的： 249 Cm的半衰期（64分鐘）相對需數個月時間的反應爐輻射來說太短，但對於核爆炸時間段來說就?長了。 [35] :47

毒性 [ ?? ]

雖然曾接觸過?的人寥寥無幾，但是 國際放射防護委員會 仍??最穩定的兩種同位素提供了每年輻射劑量的建議。?-253的進食劑量限度?10 7 Bq （1 Bq相?於每秒一次衰變），吸入劑量限度?10 5 Bq；?-257的則分別?10 5 Bq和4000 Bq。 [37]

備註與參考資料 [ ?? ]

備註 [ ?? ]

  1. ^ 1.0 1.1 同位素 260 Fm在N UBASE 2020上列出的發現狀態?「未證實」。 [24]
  2. ^ 所有原子序 Z ≥ 100的元素都只能在粒子加速器中使離子互相撞擊，進行核反應而?生，?量極少（例如，每一小時的持續離子輻射能??生100萬顆?（ Z = 101）原子）。

參考資料 [ ?? ]

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延伸閱讀 [ ?? ]

?基共享?源 中相?的多媒??源： ?
?看 ?基?典 中的??「 fermium 」。

外部連結 [ ?? ]

  元素周期表
  IA
1 		IIA
2 		IIIB
3 		IVB
4 		VB
5 		VIB
6 		VIIB
7 		VIIIB
8 		VIIIB
9 		VIIIB
10 		IB
11 		IIB
12 		IIIA
13 		IVA
14 		VA
15 		VIA
16 		VIIA
17 		VIIIA
18
1 H   He
2 Li Be   B C N O F Ne
3 Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4 K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
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