Fermium Fm

Entdeckung

Nach dem thermonuklearen Test Ivy Mike im November 1952 identifizierten Albert Ghiorso und seine Kollegen zunächst Element 99 in den Trümmern. Etwa zwei Monate später isolierten sie einen weiteren neuen Bestandteil, der energiereiche Alphateilchen aussandte und eine Halbwertszeit von etwa einem Tag hatte. Ein so kurzlebiger Stoff konnte sich nur halten, wenn er ständig durch den Betazerfall eines langlebigeren Einsteiniumisotops nachgeliefert wurde, also musste er zu Element 100 gehören. Sie identifizierten ihn als Fermium-255 mit einer Halbwertszeit von etwa 20 Stunden.

Wie beim Einsteinium war das Ergebnis geheim und wurde erst 1955 veröffentlicht. In der Zwischenzeit meldete ein Team am Nobel-Institut in Stockholm unabhängig die Erzeugung eines Isotops von Element 100 durch Beschuss von Uran mit Sauerstoffionen.

Die Entdeckung warf eine naheliegende Frage auf: Könnten Reaktoren immer weiter Neutronen hinzufügen, um noch schwerere Elemente zu erreichen? Die Antwort lautete nein. Fermium-258 spaltet sich in weit weniger als einer Millisekunde spontan, sodass alles jenseits des Fermiums durch das Zusammenschießen von Kernen in Beschleunigern hergestellt werden musste.

Herkunft des Namens

Das Element ist nach Enrico Fermi benannt, der den Bau des ersten Kernreaktors leitete. Das Symbol ist Fm. Der Name wurde noch zu Fermis Lebzeiten gewählt, aber erst nach der Freigabe bekanntgegeben, nach seinem Tod im November 1954. Die Elemente 99 und 100 tragen damit Seite an Seite die Namen zweier Giganten der Physik des 20. Jahrhunderts.

Wichtigste Verwendungen

• Grundlagenforschung: Als schwerstes durch Neutroneneinfang erreichbares Element dient Fermium dazu, zu untersuchen, wo der Neutroneneinfangpfad endet und warum sehr schwere Kerne durch Spontanspaltung zerfallen.
• Kernstruktur: Wie sich das Spaltverhalten der Fermiumisotope mit der Massenzahl sprunghaft ändert, ist ein anspruchsvoller Test für Theorien der Kernspaltung.
• Produktionsläufe liefern Mengen im Pikogrammbereich, praktische Anwendungen gibt es daher nicht.

Isotope

Fermium hat keine stabilen Isotope. Das langlebigste ist Fermium-257 mit einer Halbwertszeit von etwa 100,5 Tagen. Fermium-255, das zuerst identifizierte, existiert etwa 20 Stunden. Fängt Fermium-257 ein weiteres Neutron ein, wird es zu Fermium-258, das sich in etwa 0,4 Millisekunden spontan spaltet – weiter kann der Neutroneneinfangpfad nicht führen. Diese Barriere wird oft als Fermium-Lücke bezeichnet.

Im Alltag

Fermium kommt in der Natur nicht vor und hat keinen Bezug zum Alltag. Alles jemals hergestellte Fermium wäre mit bloßem Auge unsichtbar, und das reine Metall wurde nie dargestellt. Es ist radioaktiv und wäre im Körper grundsätzlich schädlich, doch praktisch ist niemand ihm ausgesetzt.