L’americio (pronunciato / ˌæməˈrɪsiəm /) è un elemento sintetico che ha il simbolo Am e il numero atomico 95. Un elemento metallico radioattivo, l’americio è un attinide che è stato ottenuto nel 1944 bombardando il plutonio con neutroni ed è stato il quarto elemento transuranico da scoprire. È stato chiamato per le Americhe, per analogia con europium.

• 1 Proprietà
• 2 Applicazioni
• 3 Storia
• 4 Isotopi
• 5 Chimica
• 6 Riferimenti
• 7 Ulteriori letture

Proprietà

L’americio puro ha una lucentezza argentea e bianca. A temperatura ambiente si appanna lentamente all’aria secca. È più argenteo del plutonio o del nettunio e apparentemente più malleabile del nettunio o dell’uranio. L’emissione alfa da 241Am è circa tre volte quella del radio. Grammi di 241Am emettono intensi raggi gamma che creano un serio problema di esposizione a chiunque maneggi l’elemento.

L’americio è anche fissile; la massa critica per una sfera non riflessa di 241Am è di circa 60 chilogrammi. È improbabile che l’americio venga utilizzato come materiale per armi, poiché la sua massa critica minima è considerevolmente più grande di quella degli isotopi di plutonio o uranio più facilmente ottenuti.

Applicazioni

Questo elemento può essere prodotto in quantità di chilogrammi e ha alcuni usi (principalmente 241Am poiché è più facile produrre campioni relativamente puri di questo isotopo). L’americio è entrato in casa, dove un tipo di rilevatore di fumo ne contiene una piccola quantità (circa 0.2 microgrammi) di 241Am come sorgente di radiazioni ionizzanti. 241Am è stata utilizzata come sorgente di raggi gamma portatile per l’uso in radiografia. L’elemento è stato utilizzato anche per misurare lo spessore del vetro per aiutare a creare il vetro piano. 242Am è un emettitore di neutroni e ha trovato usi nella radiografia dei neutroni. È stato anche citato per l’uso come combustibile avanzato per la propulsione di razzi nucleari. Tuttavia, questo isotopo è estremamente costoso da produrre in quantità utilizzabili.

Storia

L’americio è stato isolato per la prima volta da Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James e Albert Ghiorso alla fine del 1944 al Metallurgical Laboratory in tempo di guerra presso l’Università di Chicago (ora noto come Argonne National Laboratory). Il team ha creato l’isotopo 241Am sottoponendo 239Pu a successive reazioni di cattura dei neutroni in un reattore nucleare. Questo ha creato 240Pu e poi 241Pu che a loro volta sono decaduti in 241Am tramite decadimento beta. Seaborg ottenne un brevetto per “Element 95 and Method of Producing Said Element”, la cui affermazione numero 1 insolitamente concisa recita semplicemente “Element 95”. La scoperta dell’americio e del curio fu annunciata per la prima volta in modo informale durante un quiz per bambini nel 1945.

Isotopi

18 radioisotopi di americio sono stati caratterizzati, con il più stabile che è 243Am con un’emivita di 7370 anni e 241Am con un’emivita di 432,2 anni. Tutti gli isotopi radioattivi rimanenti hanno un’emivita inferiore a 51 ore, e la maggior parte di questi ha un’emivita inferiore a 100 minuti. Questo elemento ha anche 8 meta stati, con il più stabile di 242 mAm (t½ 141 anni). Gli isotopi dell’americio variano in peso atomico da 231,046 u (231Am) a 249,078 u (249Am).

Chimica

Nei sistemi acquosi lo stato di ossidazione più comune è +3. È molto più difficile ossidare Am (III) ad Am (IV) che è quello di ossidare Pu (III) a Pu (IV).

Attualmente la chimica di estrazione con solvente dell’americio è importante poiché in diverse aree del mondo gli scienziati stanno lavorando alla ri che determina la radiotossicità a medio termine dei rifiuti dal ritrattamento del combustibile nucleare usato.

Vedi estrazione liquido-liquido per alcuni esempi dell’estrazione con solvente di americio.

Il biossido di americio è usato in rilevatori di fumo.

L’americio, a differenza dell’uranio, non forma prontamente un nucleo di diossido americano (AmO2). Questo perché l’americio è molto difficile da ossidare oltre lo stato di ossidazione +3 quando è in una soluzione acquosa. Nell’ambiente, questo nucleo americano potrebbe complessarsi con il carbonato e altre frazioni dell’ossigeno (OH-, NO2-, NO3- e SO4-2) per formare complessi carichi che tendono ad essere facilmente mobili con basse affinità con il suolo.

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

È stato fatto un grande lavoro sull’estrazione con solvente dell’americio, poiché è il caso dell’americio e gli altri elementi di transplutonio sono responsabili della maggior parte della radiotossicità di lunga durata del combustibile nucleare esaurito. Si ritiene che, rimuovendo l’americio e il curio, il carburante usato debba essere isolato dall’uomo e dal suo ambiente solo per un tempo inferiore a quello richiesto per l’isolamento del carburante usato non trattato. Un recente progetto finanziato dall’UE su questo argomento era conosciuto con il nome in codice “EUROPART”. Nell’ambito di questo progetto le triazine e altri composti sono stati studiati come potenziali agenti di estrazione.

• WebElements.com – Americio

Ulteriori letture

• Nuclides and Isotopes – 14th Edition, GE Nuclear Energy, 1989.
• Brevetto US3,156,523 (versione PDF) (1964-11-10) Glenn T. Seaborg Element 95 and Method of Producing Said Element
• Gabriele Fioni, Michel Cribier e Frédéric Marie. Può l’attinide minore, americio-241, essere trasmutato dai neutroni termici ?. Commissariat à l “énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith e Ta-Rong Jan (10 gennaio 1993).” Un razzo nucleare con nucleo a gas alimentato ad americio “al decimo simposio sul nucleare spaziale potenza e propulsione. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.