Americiul (pronunțat / ˌæməˈrɪsiəm /) este un element sintetic care are simbolul Am și numărul atomic 95. Un element metalic radioactiv, americiul este un actinid care a fost obținut în 1944 prin bombardarea plutoniului cu neutroni și a fost al patrulea element transuranic care a fost descoperit. A fost numit pentru America, prin analogie cu europium.

• 1 Proprietăți
• 2 Aplicații
• 3 Istoric
• 4 izotopi
• 5 Chimie
• 6 Referințe
• 7 Lecturi suplimentare

Proprietăți

Americiul pur are un luciu argintiu și alb. La temperatura camerei, se pătează încet în aer uscat. Este mai argintiu decât plutoniul sau neptuniul și aparent mai maleabil decât neptuniul sau uraniul. Emisia alfa de la 241Am este de aproximativ trei ori mai mare decât cea a radiului. Cantitățile de gram de 241Am emit raze gamma intense, ceea ce creează o problemă serioasă de expunere pentru oricine manipulează elementul. masa critică pentru o sferă nereflectată de 241Am este de aproximativ 60 de kilograme. Este puțin probabil ca Americiul să fie folosit ca material pentru arme, deoarece masa sa critică minimă este considerabil mai mare decât izotopii de plutoniu sau uraniu mai ușor obținuți.

Aplicații

Acest element poate fi produs în kilograme și are unele utilizări (în principal 241Am, deoarece este mai ușor să se producă probe relativ pure ale acestui izotop). Americium și-a găsit drumul în gospodărie, unde un tip de detector de fum conține o cantitate mică (aproximativ 0.2 micrograme) de 241Am ca sursă de radiații ionizante. 241Am a fost utilizat ca sursă portabilă de raze gamma pentru utilizare în radiografie. Elementul a fost, de asemenea, utilizat pentru a măsura grosimea sticlei pentru a ajuta la crearea sticlei plate. 242Am este un emițător de neutroni și a găsit utilizări în radiografia cu neutroni. A fost, de asemenea, citat pentru utilizare ca combustibil de propulsie pentru rachete nucleare avansat. Acest izotop este, totuși, extrem de scump de produs în cantități utilizabile.

Istorie

Americiul a fost izolat pentru prima dată de Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James și Albert Ghiorso la sfârșitul anului 1944 la Laboratorul metalurgic de război de la Universitatea din Chicago (cunoscut acum sub numele de Laboratorul Național Argonne). Echipa a creat izotopul 241Am prin supunerea 239Pu la reacții succesive de captare a neutronilor într-un reactor nuclear. Acest lucru a creat 240Pu și apoi 241Pu care, la rândul lor, au decăzut în 241Am prin decădere beta. Seaborg a primit un brevet pentru „Elementul 95 și metoda de producere a elementului menționat”, a cărui revendicare neobișnuit de concisă numărul 1 citește simplu „Elementul 95”. Descoperirea americiului și a curiului a fost anunțată pentru prima dată în mod informal în cadrul unui concurs pentru copii în 1945.

Izotopi

18 radioizotopi de americium au fost caracterizate, cele mai stabile fiind de 243Am cu un timp de înjumătățire de 7370 ani și 241Am cu un timp de înjumătățire de 432,2 ani. Toți restul izotopilor radioactivi au timp de înjumătățire mai mic de 51 de ore și majoritatea acestora au timp de înjumătățire mai mic de 100 de minute. Acest element are și 8 meta stări, cea mai stabilă fiind de 242mAm (t½ 141 ani). Izotopii americiului variază în greutate atomică de la 231,046 u (231Am) la 249.078 u (249Am).

Chimie

În sistemele apoase starea de oxidare cea mai comună este + 3. Este foarte mult mai greu să oxizi Am (III) până la Am (IV) decât este de a oxida Pu (III) la Pu (IV).

În prezent, chimia de extracție cu solvent a americiului este importantă, deoarece în mai multe zone ale lumii oamenii de știință lucrează la re reducând radiotoxicitatea pe termen mediu a deșeurilor din reprocesarea combustibilului nuclear uzat.

Consultați extracția lichid-lichid pentru câteva exemple de extracție cu solvent a americiului.

Dioxidul de americium este utilizat în detectoare de fum.

Americiul, spre deosebire de uraniu, nu formează cu ușurință un miez de dioxid american (AmO2). Acest lucru se datorează faptului că americiul este foarte greu de oxidat peste starea de oxidare +3 atunci când se află într-o soluție apoasă. În mediul înconjurător, acest miez american poate să se complexeze cu carbonat, precum și cu alte porțiuni de oxigen (OH-, NO2-, NO3- și SO4-2) pentru a forma complexe încărcate care tind să fie ușor mobile cu afinități scăzute la sol.

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

S-a lucrat o cantitate mare de extracție cu solvent a americiului, așa cum este cazul în care americiul și celelalte elemente ale transplutoniului sunt responsabile pentru majoritatea radiotoxicității de lungă durată a combustibilului nuclear uzat. Se crede că, prin îndepărtarea americiului și a curiozității, combustibilul uzat va trebui izolat doar de om și de mediul său pentru o perioadă mai scurtă decât cea necesară pentru izolarea combustibilului uzat netratat. Un proiect recent finanțat de UE pe această temă era cunoscut sub numele de cod „EUROPART”. În cadrul acestui proiect, triazinele și alți compuși au fost studiați ca potențiali agenți de extracție.

• WebElements.com – Americium

Lecturi suplimentare

• Nuclizi și izotopi – Ediția a 14-a, GE Nuclear Energy, 1989.
• Brevet US 3.156.523 (versiunea PDF) (1964-11-10) Glenn T. Seaborg Element 95 și Metoda de producere a elementului menționat
• Gabriele Fioni, Michel Cribier și Frédéric Marie. Actinida minoră, americium-241, poate fi transmutată de neutroni termici ?. Commissariat à l „énergie atomique.
• Terry Kammash, David L. Galbraith și Ta-Rong Jan (10 ianuarie 1993).„ O rachetă nucleară cu nucleu de gaz alimentat cu americium ”în al zecelea simpozion asupra spațiului nuclear putere și propulsie. AIP Conf. Proc. 271: 585-589. DOI: 10.1063 / 1.43073.