El americio (pronunciado / ˌæməˈrɪsiəm /) es un elemento sintético que tiene el símbolo Am y el número atómico 95. Un elemento metálico radiactivo, el americio es un actínido que se obtuvo en 1944 bombardeando plutonio con neutrones y fue el cuarto elemento transuránico descubierto. Fue nombrado así por las Américas, por analogía con europio.

• 1 Propiedades
• 2 Aplicaciones
• 3 Historia
• 4 Isótopos
• 5 Química
• 6 Referencias
• 7 Lecturas adicionales

Propiedades

El americio puro tiene un brillo plateado y blanco. A temperatura ambiente, se empaña lentamente con el aire seco. Es más plateado que el plutonio o el neptunio y aparentemente más maleable que el neptunio o el uranio. La emisión alfa de 241Am es aproximadamente tres veces mayor que la del radio. Cantidades en gramos de 241Am emiten intensos rayos gamma que crean un grave problema de exposición para cualquiera que manipule el elemento.

El americio también es fisionable; la masa crítica para una esfera no reflejada de 241 Am es de aproximadamente 60 kilogramos. Es poco probable que el americio se utilice como material de armas, ya que su masa crítica mínima es considerablemente mayor que la de los isótopos de plutonio o uranio que se obtienen más fácilmente.

Aplicaciones

Este elemento puede producirse en cantidades de kilogramos y tiene algunos usos (principalmente 241 Am, ya que es más fácil producir muestras relativamente puras de este isótopo). El americio se ha introducido en el hogar, donde un tipo de detector de humo contiene una pequeña cantidad (aproximadamente 0.2 microgramos) de 241Am como fuente de radiación ionizante. 241Am se ha utilizado como fuente portátil de rayos gamma para uso en radiografía. El elemento también se ha empleado para medir el grosor del vidrio para ayudar a crear vidrio plano. 242Am es un emisor de neutrones y ha encontrado usos en la radiografía de neutrones. También se ha citado su uso como combustible avanzado de propulsión de cohetes nucleares. Sin embargo, este isótopo es extremadamente caro de producir en cantidades utilizables.

Historia

El americio fue aislado por primera vez por Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James y Albert Ghiorso a finales de 1944 en el Laboratorio Metalúrgico en tiempos de guerra de la Universidad de Chicago (ahora conocido como Laboratorio Nacional Argonne). El equipo creó el isótopo 241Am sometiendo al 239Pu a sucesivas reacciones de captura de neutrones en un reactor nuclear. Esto creó 240Pu y luego 241Pu, que a su vez se descompuso en 241Am a través de la desintegración beta. A Seaborg se le concedió una patente para el «Elemento 95 y el método de producción de dicho elemento», cuya afirmación inusualmente concisa número 1 dice simplemente «Elemento 95». El descubrimiento de americio y curio se anunció por primera vez de manera informal en un programa de preguntas para niños en 1945.

Isótopos

18 radioisótopos de americio, siendo el más estable el 243Am con una vida media de 7370 años y el 241Am con una vida media de 432,2 años. Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a 51 horas, y la mayoría de estos tienen vidas medias inferiores a 100 minutos. Este elemento también tiene 8 estados meta, siendo el más estable 242mAm (t½ 141 años). Los isótopos del americio varían en peso atómico de 231.046 u (231Am) a 249.078 u (249Am).

Química

En sistemas acuosos el estado de oxidación más común es +3. Es mucho más difícil oxidar Am (III) a Am (IV) que es oxidar Pu (III) a Pu (IV).

Actualmente, la química de extracción por solventes del americio es importante ya que en varias áreas del mundo los científicos están trabajando en inducir la radiotoxicidad a medio plazo de los residuos del reprocesamiento de combustible nuclear usado.

Ver extracción líquido-líquido para ver algunos ejemplos de la extracción de americio con disolventes.

El dióxido de americio se utiliza en detectores de humo.

El americio, a diferencia del uranio, no forma fácilmente un núcleo de dióxido de americilo (AmO2). Esto se debe a que el americio es muy difícil de oxidar por encima del estado de oxidación +3 cuando está en una solución acuosa. En el medio ambiente, este núcleo de americilo podría formar complejos con carbonato, así como con otros restos de oxígeno (OH-, NO2-, NO3- y SO4-2) para formar complejos cargados que tienden a ser fácilmente móviles con bajas afinidades al suelo.

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

Se ha trabajado mucho en la extracción por solvente de americio, como es el caso de americio y los otros elementos transplutonio son responsables de la mayor parte de la radiotoxicidad de larga duración del combustible nuclear gastado. Se cree que, al eliminar el americio y el curio, el combustible usado solo tendrá que aislarse del hombre y su entorno durante un tiempo más breve que el requerido para el aislamiento del combustible usado sin tratar. Un proyecto reciente financiado por la UE sobre este tema se conocía con el nombre en clave «EUROPART». Dentro de este proyecto, se estudiaron triazinas y otros compuestos como agentes de extracción potenciales.

• WebElements.com – Americium

Lecturas adicionales

• Nuclides and Isotopes – 14th Edition, GE Nuclear Energy, 1989.
• Patente US3,156,523 (versión PDF) (1964-11-10) Glenn T. Seaborg Elemento 95 y método de producción de dicho elemento
• Gabriele Fioni, Michel Cribier y Frédéric Marie. ¿Puede el actínido menor, americio-241, ser transmutado por neutrones térmicos ?. Commissariat à l «énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith y Ta-Rong Jan (10 de enero de 1993).» Un cohete nuclear de núcleo de gas alimentado con americio «en el décimo simposio sobre energía nuclear espacial potencia y propulsión. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.