100Fm[257]

原子序数 100 · 锕系元素

Fm

别名: Fermium

镄是一种人工放射性元素,与锿一起在1952年氢弹试验的残骸中被发现,并以物理学家恩里科·费米命名。它具有特殊的地位:它是能在核反应堆中通过中子俘获制得的最重的元素。人类从未制得肉眼可见量的镄,因此它只用于研究。

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主要性质

原子序数100
原子量[257] (无稳定同位素,方括号内为代表性同位素的质量数)
分类锕系元素
镧系/锕系(无族序号)
周期7
f
物态(25 °C,1 atm)固态
熔点1800 K (1526.8 °C)
沸点
密度
电负性(鲍林标度)1.3
原子半径(范德华半径)
第一电离能6.5 eV
电子亲和能
氧化态+3
发现1952

电子排布

简写
[Rn]5f12 7s2
完整
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f12 6s2 6p6 7s2
各电子层电子数
2 · 8 · 18 · 32 · 30 · 8 · 2

轨道表示式

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f14↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
5d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5f12↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓
6p6↑↓↑↓↑↓
7s2↑↓

在周期表中的位置

发现历史

1952年11月 的“常春藤麦克”热核试验之后,阿尔伯特·吉奥索和同事们首先在残骸中鉴定出了99号元素。大约两个月后,他们又分离出另一种新成分,它发射高能α粒子,半衰期约一天。这么短命的物质之所以能持续存在,只可能是因为有寿命更长的锿同位素不断经β衰变为它“补货”,因此它必定属于100号元素。他们鉴定出这是半衰期约20小时的镄-255。

与锿一样,这一结果属于机密,直到 1955年 才发表。在此期间,斯德哥尔摩诺贝尔研究所的一个团队独立报告了用氧离子轰击铀制得100号元素同位素的结果。

这一发现引出了一个自然的问题:反应堆能否不断添加中子,得到更重的元素?答案是否定的。镄-258会在远不到1毫秒的时间内发生自发裂变,因此镄之后的所有元素都只能在加速器中通过原子核碰撞来制造。

名称由来

这种元素以领导建造第一座核反应堆的 恩里科·费米 命名。元素符号为 Fm。这个名字在费米生前就已选定,但直到他于1954年11月去世之后、解密时才公布。于是,99号和100号元素并排承载着20世纪两位物理学巨匠的名字。中文“镄”以金字旁加“费”字,取其读音。

主要用途

  • 基础研究:作为能通过中子俘获得到的最重元素,镄被用来研究中子俘获路线在何处终结,以及极重原子核为何会通过自发裂变而瓦解。
  • 核结构:镄同位素的裂变行为随质量数急剧变化,这为核裂变理论提供了严苛的检验。
  • 每次生产得到的量以皮克计,因此没有实际应用。

同位素

镄没有稳定同位素。寿命最长的是 镄-257,半衰期约100.5天。最早鉴定出的 镄-255 寿命约20小时。镄-257再俘获一个中子就变成 镄-258,后者约在0.4毫秒内发生自发裂变,因此中子俘获路线无法再向前推进。这一障碍常被称为“镄隙”。

日常生活中

镄在自然界中不存在,与日常生活毫无关联。人类制造过的全部镄加起来也是肉眼看不见的,纯金属镄从未被制备出来。它具有放射性,原则上进入人体是有害的,但实际上没有人会接触到它。

小知识

  • 镄是能在反应堆中通过中子俘获逐步合成的最重元素。
  • 镄-258会在不到1毫秒的时间内自发裂变。
  • 99号和100号元素是在同一次氢弹试验的残骸中发现的。

同类元素 (锕系元素)

数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。