Americium (wymawiane / ˌæməˈrɪsiəm /) to pierwiastek syntetyczny o symbolu Am i liczbie atomowej 95. Radioaktywny pierwiastek metaliczny, ameryk jest aktynowcem, który został uzyskany w 1944 roku przez bombardowanie plutonu neutronami i był czwartym odkrytym pierwiastkiem transuranowym. Został nazwany na cześć obu Ameryk przez analogię do europu.

• 1 Właściwości
• 2 Zastosowania
• 3 Historia
• 4 Izotopy
• 5 Chemia
• 6 Odnośniki
• 7 Dodatkowe informacje

Właściwości

Czysty ameryk ma srebrzysty i biały połysk. W temperaturze pokojowej powoli matowieje w suchym powietrzu. Jest bardziej srebrzysty niż pluton czy neptun i najwyraźniej bardziej plastyczny niż neptun czy uran. Emisja alfa z 241Am jest około trzy razy większa niż w przypadku radu. Ilości 241Am w gramach emitują intensywne promienie gamma, co stwarza poważny problem z ekspozycją dla każdego, kto ma do czynienia z pierwiastkiem.

Ameryk również jest rozszczepialny; masa krytyczna nieodblaskowej kuli o masie 241 Am wynosi około 60 kilogramów. Jest mało prawdopodobne, aby Amerykanin został użyty jako materiał na broń, ponieważ jego minimalna masa krytyczna jest znacznie większa niż łatwiej otrzymywane izotopy plutonu lub uranu.

Zastosowania

Pierwiastek ten można wyprodukować w kilogramach i ma pewne zastosowania (głównie 241 Am, ponieważ łatwiej jest wytworzyć stosunkowo czyste próbki tego izotopu). Americium trafiło do gospodarstw domowych, w których jeden typ czujnika dymu zawiera niewielką ilość (około 0.2 mikrogramy) 241 Am jako źródła promieniowania jonizującego. 241Am zostało użyte jako przenośne źródło promieniowania gamma do użytku w radiografii. Element został również wykorzystany do pomiaru grubości szkła, aby pomóc w tworzeniu płaskiego szkła. 242Am jest emiterem neutronów i znalazł zastosowanie w radiografii neutronowej. Jest również cytowany jako zaawansowane paliwo jądrowe do napędu rakiet. Ten izotop jest jednak niezwykle drogi w produkcji w użytecznych ilościach.

Historia

Americium zostało po raz pierwszy wyizolowane przez Glenna T. Seaborga, Leona O. Morgana, Ralpha A. Jamesa i Albert Ghiorso pod koniec 1944 r. W wojennym laboratorium metalurgicznym na Uniwersytecie w Chicago (obecnie znanym jako Argonne National Laboratory). Zespół stworzył izotop 241Am, poddając 239Pu kolejnym reakcjom wychwytu neutronów w reaktorze jądrowym. To stworzyło 240Pu, a następnie 241Pu, które z kolei rozpadły się na 241Am poprzez rozpad beta. Seaborgowi przyznano patent na „Element 95 i sposób wytwarzania wspomnianego elementu”, którego niezwykle zwięzłe zastrzeżenie numer 1 brzmi po prostu „Element 95”. Odkrycie ameryku i kurium zostało po raz pierwszy ogłoszone nieformalnie podczas quizu dla dzieci w 1945 roku.

Izotopy

18 radioizotopów ameryku, przy czym najbardziej stabilny to 243 Am z okresem półtrwania 7370 lat i 241 Am z okresem półtrwania 432,2 lat. Wszystkie pozostałe izotopy promieniotwórcze mają okres półtrwania krótszy niż 51 godzin, oraz większość z nich ma okresy półtrwania krótsze niż 100 minut. Ten pierwiastek ma również 8 stanów meta, z których najbardziej stabilny to 242 mAm (t½ 141 lat). Izotopy ameryku mają masę atomową od 231,046 u (231 Am) do 249,078 u (249 Am).

Chemia

W układach wodnych najczęstszym stopniem utlenienia jest +3. O wiele trudniej jest utlenić Am (III) do Am (IV) niż ma na celu utlenienie Pu (III) do Pu (IV).

Obecnie chemia ekstrakcji rozpuszczalnikowej ameryku jest ważna, ponieważ w kilku obszarach świata naukowcy pracują nad re ze względu na średniookresową radiotoksyczność odpadów z ponownego przetwarzania zużytego paliwa jądrowego.

Zobacz ekstrakcję ciecz-ciecz, aby zapoznać się z niektórymi przykładami ekstrakcji rozpuszczalnikowej ameryku.

Dwutlenek ameryku jest używany w czujniki dymu.

Ameryk, w przeciwieństwie do uranu, nie tworzy łatwo dwutlenku amerykanu (AmO2). Dzieje się tak, ponieważ ameryk jest bardzo trudny do utlenienia powyżej stopnia utlenienia +3, gdy znajduje się w roztworze wodnym. W środowisku ten rdzeń americylowy może tworzyć kompleksy z węglanem, a także innymi cząsteczkami tlenu (OH-, NO2-, NO3- i SO4-2), tworząc naładowane kompleksy, które są łatwo mobilne i mają niskie powinowactwo do gleby.

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

Dużo pracy poświęcono ekstrakcji rozpuszczalnikowej ameryku, ponieważ jest to przypadek, gdy ameryk i inne pierwiastki transplutonu są odpowiedzialne za większość długotrwałej radiotoksyczności wypalonego paliwa jądrowego. Uważa się, że przez usunięcie ameryku i kurium zużyte paliwo będzie musiało być odizolowane od człowieka i jego środowiska tylko na krótszy czas niż jest to wymagane do izolacji nieoczyszczonego zużytego paliwa. Jeden z niedawnych projektów finansowanych przez UE na ten temat był znany pod kryptonimem „EUROPART”. W ramach tego projektu badano triazyny i inne związki jako potencjalne środki ekstrakcyjne.

• WebElements.com – Americium

Dalsze czytanie

• Nuklidy i izotopy – wydanie 14, GE Nuclear Energy, 1989.
• Patent US3,156,523 (wersja PDF) (10.11.1964) Glenn T. Seaborg Element 95 i metoda wytwarzania wspomnianego pierwiastka
• Gabriele Fioni, Michel Cribier i Frédéric Marie. Czy aktynowce mniejsze, ameryk-241, mogą być transmutowane przez neutrony termiczne? Commissariat à l „énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith i Ta-Rong Jan (10 stycznia 1993 r.).” Rakieta jądrowa z rdzeniem gazowym napędzana amerykiem „na dziesiątym sympozjum na temat jądrowej moc i napęd. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.