Americium (uttalt / ˌæməˈrɪsiəm /) er et syntetisk element som har symbolet Am og atomnummer 95. Et radioaktivt metallisk element, americium er et aktinid som ble oppnådd i 1944 ved å bombardere plutonium med nøytroner og var det fjerde transuraniske elementet som ble oppdaget. Den ble oppkalt etter Amerika, analogt med europium.

• 1 egenskaper
• 2 applikasjoner
• 3 historie
• 4 isotoper
• 5 kjemi
• 6 Referanser
• 7 Videre lesing

Egenskaper

Ren americium har en sølvfarget og hvit glans. Ved romtemperatur sverter den sakte i tørr luft. Det er mer sølvfarget enn plutonium eller neptunium og tilsynelatende mer formbart enn neptunium eller uran. Alfa-utslipp fra 241Am er omtrent tre ganger radium. Gramengder på 241Am avgir intense gammastråler som skaper et alvorlig eksponeringsproblem for alle som håndterer elementet.

Americium er også fissilt; den kritiske massen for en ikke-reflektert kule på 241Am er omtrent 60 kilo. Det er usannsynlig at Americium vil bli brukt som våpenmateriale, da den minste kritiske massen er betydelig større enn lettere oppnådde plutonium- eller uranisotoper.

Applikasjoner

Dette elementet kan produseres i kilogrammengder og har noen bruksområder (for det meste 241Am siden det er lettere å produsere relativt rene prøver av denne isotopen). Americium har funnet veien inn i husholdningen, der en type røykvarsler inneholder en liten mengde (ca. 0.2 mikrogram) på 241Am som en kilde til ioniserende stråling. 241Am har blitt brukt som en bærbar gammastrålekilde for bruk i radiografi. Elementet har også blitt brukt til å måle glasstykkelsen for å skape flatt glass. 242Am er en nøytronemitter og har funnet bruk i nøytronradiografi. Det har også blitt sitert for bruk som et avansert drivstoff for kjernefysisk rakett. Denne isotopen er imidlertid ekstremt dyr å produsere i brukbare mengder.

Historie

Americium ble først isolert av Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James og Albert Ghiorso i slutten av 1944 ved krigstiden Metallurgical Laboratory ved University of Chicago (nå kjent som Argonne National Laboratory). Teamet opprettet isotopen 241Am ved å utsette 239Pu for påfølgende nøytronfangstreaksjoner i en atomreaktor. Dette skapte 240Pu og deretter 241Pu som igjen forfalt til 241Am via beta-forfall. Seaborg fikk patent på «Element 95 and Method of Producing Said Element», hvis uvanlig kortfattede krav nummer 1 lyder ganske enkelt «Element 95.» Oppdagelsen av americium og curium ble først kunngjort uformelt på et barns quizshow i 1945.

Isotoper

18 radioisotoper av americium har blitt karakterisert, med den mest stabile 243Am med en halveringstid på 7370 år, og 241Am med en halveringstid på 432,2 år. Alle gjenværende radioaktive isotoper har halveringstider som er mindre enn 51 timer, og de fleste av disse har halveringstider som er mindre enn 100 minutter. Dette elementet har også 8 metatilstander, hvor den mest stabile er 242mAm (t½ 141 år). Isotoper av americium varierer i atomvekt fra 231,046 u (231Am) til 249.078 u (249Am).

Kjemi

I vandige systemer er den vanligste oksidasjonstilstanden +3. Det er veldig mye vanskeligere å oksidere Am (III) til Am (IV) enn det er å oksidere Pu (III) til Pu (IV).

For tiden er kjemikalieekstraksjonskjemien til americium viktig, siden forskere i flere områder av verden arbeider med å å redusere radiotoksisiteten på mellomlang sikt fra opparbeidingen av brukt kjernebrensel.

Se væske-væske-ekstraksjon for noen eksempler på løsningsmiddelekstraksjon av americium.

Americiumdioksid brukes i røykvarslere.

Americium, i motsetning til uran, danner ikke lett en dioksidamerikylkjerne (AmO2). Dette er fordi americium er veldig vanskelig å oksidere over +3 oksidasjonstilstand når det er i en vandig løsning. I miljøet kan denne americylkjernen kompleksere seg med karbonat så vel som andre oksygengrupper (OH-, NO2-, NO3- og SO4-2) for å danne ladede komplekser som har en tendens til å være lett mobile med lave affiniteter til jord.

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

Det er gjort mye arbeid med løsemiddelekstraksjonen av americium, da det er tilfelle at americium og de andre transplutoniumelementene er ansvarlige for størstedelen av den langvarige radiotoksisiteten til brukt atombrensel. Det antas at ved fjerning av americium og curium at det brukte drivstoffet bare trenger å bli isolert fra mennesket og omgivelsene i kortere tid enn det som kreves for isolering av ubehandlet brukt drivstoff. Et nylig EU-finansiert prosjekt om dette emnet ble kjent under kodenavnet «EUROPART». Innen dette prosjektet ble triaziner og andre forbindelser studert som potensielle ekstraksjonsmidler.

• WebElements.com – Americium

Videre lesing

• Nuclides and Isotopes – 14. utgave, GE Nuclear Energy, 1989.
• Patent US3,156,523 (PDF versjon) (1964-11-10) Glenn T. Seaborg Element 95 og Method of Producing Said Element
• Gabriele Fioni, Michel Cribier og Frédéric Marie. Kan mindre aktinid, americium-241, overføres av termiske nøytroner ?. Commissariat à l «énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith og Ta-Rong Jan (10. januar 1993).» En americium-fueled gas core atom raket «i Tiende symposium om romkjerne kraft og fremdrift. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.