Americium (lausutaan / ˌæməˈrɪsiəm /) on synteettinen alkuaine, jolla on symboli Am ja atominumero 95. Radioaktiivinen metallinen elementti americium on aktinidi, joka saatiin vuonna 1944 pommittamalla plutoniumia neutroneilla ja se oli neljäs löydetty transuraaninen alkuaine. Se nimettiin Amerikalle analogisesti europiumin kanssa.

• 1 ominaisuudet
• 2 sovellusta
• 3 historiaa
• 4 isotooppia
• 5 kemiaa
• 6 Viitteet
• 7 Lisätietoja

Ominaisuudet

Puhtaalla americiumilla on hopeanhohtoinen ja valkoinen kiilto. Huoneen lämpötilassa se tahraa hitaasti kuivassa ilmassa. Se on enemmän hopeanhohtoista kuin plutonium tai neptunium ja ilmeisesti muokattavampi kuin neptunium tai uraani. Alfa-päästöt 241Am: sta ovat noin kolme kertaa radiumin päästöt. 241Am: n gramman määrät lähettävät voimakkaita gammasäteitä, mikä aiheuttaa vakavan altistumisongelman kaikille elementtiä käsitteleville.

Amerikka on myös halkeamiskykyinen; kriittinen massa reflektoimattomassa pallossa 241Am on noin 60 kilogrammaa. On epätodennäköistä, että Americiumia käytettäisiin asemateriaalina, koska sen vähimmäiskriittinen massa on huomattavasti suurempi kuin helpommin saadut plutonium- tai uraani-isotoopit. kilogrammoina ja sillä on joitain käyttötarkoituksia (enimmäkseen 241Am, koska suhteellisen puhtaita näytteitä tästä isotoopista on helpompaa tuottaa). Americium on löytänyt tiensä kotitalouteen, jossa yksi savunilmaisintyyppi sisältää pienen määrän (noin 0.2 mikrogrammaa) 241Am ionisoivan säteilyn lähteenä. 241Am: ää on käytetty kannettavana gammasäteilylähteenä radiografiaan. Elementtiä on käytetty myös lasin paksuuden mittaamiseen tasolasin luomiseksi. 242Am on neutronien emitteri ja sitä on löydetty käyttötarkoituksista neutroniröntgenkuvassa. Se on myös mainittu käytettäväksi edistyneenä ydinrakettien käyttövoimana. Tätä isotooppia on kuitenkin erittäin kallista tuottaa käyttökelpoisina määrinä.

Historia

Amerikan eristivät ensin Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James Albert Ghiorso loppuvuodesta 1944 sodan aikaisessa metallurgisessa laboratoriossa Chicagon yliopistossa (tunnetaan nyt nimellä Argonne National Laboratory). Ryhmä loi isotoopin 241Am altistamalla 239Pu: n peräkkäisille neutronien sieppausreaktioille ydinreaktorissa. Tämä loi 240Pu ja sitten 241Pu, jotka puolestaan hajoivat 241Am: ksi beeta-hajoamisen kautta. Seaborgille myönnettiin patentti ”Element 95: lle ja menetelmä mainitun elementin tuottamiselle”, jonka epätavallisen suppea vaatimus numero 1 lukee yksinkertaisesti ”Element 95”. Amerikiumin ja kuriumin löytämisestä ilmoitettiin ensimmäisen kerran epävirallisesti lasten tietokilpailussa vuonna 1945.

Isotoopit

18 radioisotooppia amerikiumista on karakterisoitu, vakain 244Am, puoliintumisaika 7370 vuotta ja 241Am, puoliintumisaika 432,2 vuotta.Kaikkien jäljellä olevien radioaktiivisten isotooppien puoliintumisaika on alle 51 tuntia, ja Suurimmalla osalla niiden puoliintumisaika on alle 100 minuuttia. Tällä elementillä on myös 8 metatilaa, joista vakain on 242mAm (t½ 141 vuotta). Amerikan isotoopit vaihtelevat atomipainossa välillä 231.046 u (231Am) – 249,078 u (249Am).

Kemia

Vesipitoisissa järjestelmissä yleisin hapetustila on +3. Am (III): n hapettaminen Am (IV): ksi on paljon vaikeampaa kuin se on hapettava Pu (III) Pu (IV): ksi.

Tällä hetkellä americiumin liuotinuutokemia on tärkeä, koska useilla alueilla maailmassa tutkijat työskentelevät vähentää käytetyn ydinpolttoaineen jälleenkäsittelyssä syntyvän jätteen keskipitkän aikavälin radiotoksisuutta.

Katso neste-neste-uutto esimerkkejä americiumin liuotinuutoksesta.

Amerikkidioksidia käytetään savunilmaisimet.

Amerikka, toisin kuin uraani, ei muodosta helposti dioksidi-amerisyylistä ydintä (AmO2). Tämä johtuu siitä, että americiumia on erittäin vaikea hapettaa +3-hapetusasteen yläpuolelle, kun se on vesiliuoksessa. Ympäristössä tämä amerisyylisydän voisi kompleksoitua karbonaatin sekä muiden happiryhmien (OH-, NO2-, NO3- ja SO4-2) kanssa muodostaen varautuneita komplekseja, joilla on taipumus liikkua helposti ja joilla on vähän affiniteetteja maaperään. p>

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

Amerikiumin liuotinuuttoon on tehty paljon työtä, koska on kyse siitä, että americium ja muut transplutoniumelementit aiheuttavat suurimman osan käytetyn ydinpolttoaineen pitkäikäisestä radiotoksisuudesta. Uskotaan, että poistamalla americium ja curium, käytetty polttoaine tarvitsee vain eristää ihmisestä ja hänen ympäristöstään lyhyempää aikaa kuin mitä tarvitaan käsittelemättömän käytetyn polttoaineen eristämiseen. Yksi tuore EU: n rahoittama asiaa koskeva hanke tunnettiin koodinimellä ”EUROPART”. Tämän projektin aikana triatsiineja ja muita yhdisteitä tutkittiin mahdollisina uuttoaineina.

• WebElements.com – Americium

Lisätietoja

• Nuklidit ja isotoopit – 14. painos, GE Nuclear Energy, 1989.
• Patentti US 3 156 523 (PDF-versio) (1964-11-10) Glenn T. Seaborg Element 95 ja menetelmä mainitun elementin tuottamiseksi
• Gabriele Fioni, Michel Cribier ja Frédéric Marie. Voiko pienen aktiinidin, americium-241, muuntaa lämpöneutroneilla? Komissaari à l ”énergie atomique”.
• Terry Kammash, David L.Galbraith ja Ta-Rong Jan (10. tammikuuta 1993). ”Amerikkakäyttöinen kaasuydinydinraketti” kymmenennessä avaruusydinpohjan symposiumissa. teho ja käyttövoima. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.