Americium (vyslovuje se / ˌæməˈrɪsiəm /) je syntetický prvek, který má symbol Am a atomové číslo 95. Radioaktivní kovový prvek, americium, je aktinid, který byl získán v roce 1944 bombardováním plutonia neutrony a byl čtvrtým transuranickým prvkem, který byl objeven. Název byl pojmenován pro Ameriku analogicky s europiem.

• 1 Vlastnosti
• 2 Aplikace
• 3 Historie
• 4 Izotopy
• 5 Chemie
• 6 Reference
• 7 Další čtení

Vlastnosti

Čisté americium má stříbřitý a bílý lesk. Při pokojové teplotě pomalu zakalí na suchém vzduchu. Je více stříbřitý než plutonium nebo neptunium a zjevně tvárnější než neptunium nebo uran. Emise alfa záření od 241Am je přibližně třikrát vyšší než u radia. Gramové množství 241Am vyzařuje intenzivní paprsky gama, což vytváří vážný problém s expozicí pro kohokoli, kdo manipuluje s prvkem.

Americium je také štěpné; kritické množství pro nereflektovanou sféru 241Am je přibližně 60 kilogramů. Je nepravděpodobné, že by se Americium používalo jako zbraňový materiál, protože jeho minimální kritické množství je podstatně větší než snadněji získávané izotopy plutonia nebo uranu.

Aplikace

Tento prvek lze vyrobit v kilogramových množstvích a má určité využití (většinou 241Am, protože je snazší vyrobit relativně čisté vzorky tohoto izotopu). Americium si našlo cestu do domácnosti, kde jeden typ detektoru kouře obsahuje malé množství (asi 0.2 mikrogramy) 241Am jako zdroj ionizujícího záření. 241Am byl použit jako přenosný zdroj gama záření pro použití v rentgenografii. Prvek byl také použit k měření tloušťky skla, aby se pomohlo vytvořit ploché sklo. 242Am je neutronový zářič a našel použití v neutronové radiografii. To bylo také citováno pro použití jako moderní palivo pro pohon jaderných raket. Výroba tohoto izotopu je však extrémně nákladná v použitelném množství.

Historie

Americium bylo poprvé izolováno Glennem T. Seaborgem, Leonem O. Morganem, Ralphem A. Jamesem a Albert Ghiorso koncem roku 1944 ve válečné metalurgické laboratoři na univerzitě v Chicagu (nyní známá jako Argonne National Laboratory). Tým vytvořil izotop 241Am podrobením 239Pu postupným reakcím zachycení neutronů v jaderném reaktoru. Tak vzniklo 240Pu a poté 241Pu, které se zase rozpadly na 241Am prostřednictvím beta rozpadu. Seaborgu byl udělen patent na „prvek 95 a způsob výroby uvedeného prvku“, jehož neobvykle strohý nárok číslo 1 zní jednoduše „prvek 95“. Objev americiia a kuria byl poprvé oznámen neformálně na kvízové show pro děti v roce 1945.

Izotopy

18 radioizotopů bylo charakterizováno americium, přičemž nejstabilnější je 243Am s poločasem rozpadu 7370 let a 241Am s poločasem rozpadu 432,2 roku. Všechny zbývající radioaktivní izotopy mají poločasy kratší než 51 hodin a většina z nich má poločasy, které jsou kratší než 100 minut. Tento prvek má také 8 meta stavů, přičemž nejstabilnější je 242 mAm (t 1/2 141 let). Izotopy americia se pohybují v atomové hmotnosti od 231,046 u (231Am) do 249,078 u (249 Am).

Chemie

Ve vodných systémech je nejběžnější oxidační stav +3. Oxidovat Am (III) na Am (IV) je mnohem těžší než je to oxidace Pu (III) na Pu (IV).

V současné době je chemie extrakce rozpouštědla v americi důležitá, protože v několika oblastech světa vědci pracují na re střednědobá radiotoxicita odpadu z přepracování použitého jaderného paliva.

Některé příklady extrakce americiem z rozpouštědla viz extrakce kapalina-kapalina.

Oxid amerikatý se používá v detektory kouře.

Americium, na rozdíl od uranu, netvoří snadno americké oxidové jádro (AmO2). Je to proto, že americium je velmi těžké oxidovat nad +3 oxidační stav, když je ve vodném roztoku. V prostředí by toto americké jádro mohlo komplexovat s uhličitanem i dalšími kyslíkovými skupinami (OH-, NO2-, NO3- a SO4-2) za vzniku nabitých komplexů, které mají tendenci být snadno mobilní s nízkou afinitou k půdě.

• AmO2 (OH) +1
• AmO2 (OH) 2 + 2
• AmO2CO3 + 1
• AmO2 (CO3) 2 -1
• AmO2 (CO3) 3-3

Na extrakci americium rozpouštědlem bylo učiněno velké množství práce, jak je tomu v případě americium a ostatní transplutoniové prvky jsou zodpovědné za většinu dlouhodobé radiotoxicity vyhořelého jaderného paliva. Předpokládá se, že odstraněním amerického a kuria bude nutné použité palivo izolovat od člověka a jeho prostředí pouze na kratší dobu, než je nutné pro izolaci neupraveného použitého paliva. Jeden nedávný projekt financovaný EU na toto téma byl znám pod krycím názvem „EUROPART“. V rámci tohoto projektu byly triaziny a další sloučeniny studovány jako potenciální extrakční činidla.

• WebElements.com – Americium

Další čtení

• Nuklidy a izotopy – 14. vydání, GE Nuclear Energy, 1989.
• Patent US 3 156 523 (verze PDF) (11.11.1964) Glenn T. Seaborg Element 95 a metoda výroby uvedeného prvku
• Gabriele Fioni, Michel Cribier a Frédéric Marie. Může být vedlejší aktinid, americium-241, přeměněn tepelnými neutrony? Commissariat à l „énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith a Ta-Rong Jan (10. ledna 1993).„ Jaderná raketa s plynovým jádrem na americium “na desátém sympoziu o vesmírné jaderné energii síla a pohon. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.