Az Americium (ejtsd: / ˌæməˈrɪsiəm /) szintetikus elem, amelynek Am szimbóluma és 95-ös atomszáma van. Radioaktív fémes elem, americium egy aktinid 1944-ben nyerték a plutónium neutronokkal történő bombázásával, és ez volt a negyedik felfedezett transzurán elem. Amerikának nevezték el, az europium analógiájára.

• 1 tulajdonságok
• 2 alkalmazás
• 3 előzmények
• 4 izotóp
• 5 kémia
• 6 hivatkozás
• 7 További olvasmány

Tulajdonságok

A tiszta americium ezüstös és fehér fényű. Szobahőmérsékleten száraz levegőn lassan elszennyeződik. Ezüstösebb, mint a plutónium vagy a neptúnium, és láthatóan képlékenyebb, mint a neptúnium vagy az urán. A 241Am-ből származó alfa-kibocsátás körülbelül háromszorosa a rádiumnak. A 241Am grammos mennyiségek intenzív gammasugarakat bocsátanak ki, ami komoly expozíciós problémát okoz az elemet kezelők számára.

Az Americium hasadó is; a reflektálatlan 241Am gömb kritikus tömege megközelítőleg 60 kilogramm. Nem valószínű, hogy az Americiumot fegyverként használnák, mivel minimális kritikus tömege lényegesen nagyobb, mint a könnyebben előállítható plutónium- vagy urán-izotópoké.

Alkalmazások

Ez az elem előállítható kilogramm mennyiségben, és bizonyos felhasználási területei vannak (többnyire 241Am, mivel könnyebb viszonylag tiszta mintákat előállítani ennek az izotópnak). Az Americium bejutott a háztartásba, ahol az egyik típusú füstérzékelő apró mennyiséget tartalmaz (kb. 0%).2 mikrogramm) 241Am mint ionizáló sugárzás forrása. A 241Am-et hordozható gammasugárforrásként használták röntgenfelvételhez. Az elemet az üveg vastagságának felmérésére is alkalmazták, hogy elősegítsék a sík üveg létrehozását. A 242Am neutronkibocsátó, és felhasználást talált a neutronradiográfiában. Említették, hogy fejlett nukleáris rakéta-meghajtó üzemanyagként is használják. Ezt az izotópot azonban rendkívül drága felhasználható mennyiségben előállítani.

Előzmények

Az Americiumot először Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James és Albert Ghiorso 1944 végén a háborús kohászati laboratóriumban a Chicagói Egyetemen (ma Argonne Nemzeti Laboratórium néven). A csapat úgy hozta létre a 241Am izotópot, hogy a nukleáris reaktorban a 239Pu-t egymást követő neutronfogási reakcióknak vetik alá. Ez 240Pu-t, majd 241Pu-t hozott létre, amelyek viszont a béta-bomlás révén 241Am-re bomlottak. Seaborg szabadalmat kapott a “95-ös elemre és az említett elem előállításának módjára”, amelynek szokatlanul szűkös 1. igénypontja egyszerűen az “Element 95” -et olvashatja. Az americium és a curium felfedezéséről először informálisan, egy gyermek vetélkedőn számoltak be 1945-ben.

Izotópok

18 radioizotóp Amerikát jellemeztek, a legstabilabb 243Am, felezési ideje 7370 év, és 241Am felezési ideje 432,2 év. A fennmaradó radioaktív izotópok felezési ideje kevesebb, mint 51 óra, és Ezek többségének felezési ideje kevesebb, mint 100 perc. Ennek az elemnek 8 meta-állapota is van, a legstabilabb 242mAm (t½ 141 év). Az americium izotópjai atomtömegükben 231,046 u (231Am) és 249,078 u (249Am).

Kémia

Vizes rendszerekben a leggyakoribb oxidációs állapot +3. Az Am (III) -ot Am (IV) -vé oxidálni nagyon nehezebb, mint Pu (III) oxidálása Pu (IV) vegyületté.

Jelenleg az americium oldószeres extrakciós kémiája fontos, mivel a világ számos területén a tudósok a használt nukleáris üzemanyag újrafeldolgozásából származó hulladék középtávú radiotoxicitásának csökkentése.

Lásd a folyadék-folyadék extrakciót az americium oldószeres extrakciójának néhány példájához.

Amerika-dioxidot használnak a füstérzékelők.

Az amerium az uránnal ellentétben nem alkot könnyen dioxid-americil-magot (AmO2). Ennek oka, hogy az ameríciumot nagyon nehéz oxidálni a +3 oxidációs állapot felett, ha vizes oldatban van. A környezetben ez az americilmag karbonáttal, valamint más oxigénrészekkel (OH-, NO2-, NO3- és SO4-2) komplexet képezhet olyan töltött komplexek képződéséhez, amelyek hajlamosak könnyen mozogni, alacsony affinitással a talajhoz. p>

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

Nagy mennyiségű munkát végeztek az americium oldószeres extrakcióján, mivel előfordul, hogy americium és a többi transzplutónium-elem felelős a kiégett nukleáris fűtőelemek hosszú életű radiotoxicitásának nagy részéért. Úgy gondolják, hogy az americium és a kúrium eltávolításával a használt üzemanyagot csak rövidebb ideig kell elszigetelni az embertől és a környezetétől, mint ami a kezeletlen használt üzemanyag elkülönítéséhez szükséges. Egy nemrégiben az EU által finanszírozott projekt ebben a témában az “EUROPART” kódnéven volt ismert. A projekt keretében a triazinokat és más vegyületeket vizsgálták potenciális extrakciós szerekként.

• WebElements.com – Americium

További olvasmány

• Nuklidok és izotópok – 14. kiadás, GE Nuclear Energy, 1989.
• Az US 3 156 523 számú szabadalom (PDF változat) (1964-11-10) Glenn T. Seaborg 95. elem és az említett elem előállításának módszere
• Gabriele Fioni, Michel Cribier és Frédéric Marie. Transmutálhatók-e a kisebb aktinid, az americium-241 termikus neutronokkal? A komisszária à l “énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith és Ta-Rong Jan (1993. január 10.).” Amerikával üzemelő gázmag-nukleáris rakéta “az űr-atomok tizedik szimpóziumán erő és meghajtás. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.