Back to Elements List
 |
Photo of light pink solution of americium(III) in concentrated potassium carbonate (left) and after electrochemical oxidation at a platinum screen anode to produce a golden-brown solution of americium(IV) carbonate complex (right). D. E. Hobart, et al. (1982) Radiochimica Acta, 31,139., |
Americium
Historie
Americia byl čtvrtý syntetické transuranových prvků, aby se objevil a byl pojmenován po celém kontinentu Severní Ameriky analogicky k jeho lehčí lanthanide homolog, europium, který byl pojmenován po Evropě, jeho kontinentu objev. Americium vyrobili Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan a Albert Ghiorso koncem roku 1944 ve válečné metalurgické laboratoři na University of Chicago. Byl vyroben v důsledku následných reakcí zachycování neutronů izotopy plutonia v jaderném reaktoru., Produktový prvek byl poměrně obtížné oddělit na základě jeho očekávaných vlastností, které byly nesprávné, jak se ukázalo. Na rozdíl od lehčí dříve objevena před transurany umístěny v hlavním bloku periodické tabulky, americium choval chemicky jako lanthanide série prvků. Vykazovala například trojmocný stav jako nejstabilnější ve vodných roztocích. Toto chování a podobné chování nově objevený prvek, curium, budete vyzváni Glenn Seaborg, aby se odvážně a radikálně revidovat periodické tabulky a vytvořit aktinidů řadu prvků.,
první identifikovaný izotop americia byl izotop 241am, který má poločas rozpadu alfa 432, 2 let na dceru neptunium-237. Počáteční objev byl klasifikován jako tajný jako součást projektu Manhattan během druhé světové války, ale objev byl později odtajněn. Seaborg oznámil objev prvků 95, americium 96 a curium v americké dětské rozhlasové show“the Quiz Kids“ pět dní před plánovanou prezentací na setkání Americké chemické společnosti v listopadu 1945., Jeho oznámení vyústil, když jeden z mladých posluchačů se zeptal, zda jakékoli nové transuranium element vedle plutonia a neptunia byly objeveny.
vlastnosti
počáteční vzorky americia vážily několik mikrogramů; byly sotva viditelné a byly identifikovány jejich radioaktivitou. První značné množství kovového americia nebylo připraveno až do roku 1951 redukcí fluoridu americia(III) s baryovým kovem ve vysokém vakuu při 1100 °C, produkující až 200 miligramů., Lesk čerstvě připraveného americia kovu je bílý a stříbřitější než plutonium nebo neptunium připravené stejným způsobem. Zdá se, že je tvárnější než uran nebo neptunium a při pokojové teplotě se pomalu zhoršuje na suchém vzduchu. V roztoku jsou známy oxidační stavy III, IV, V a VI a existuje nepodložené tvrzení o existenci Am(VII). Am (IV) je nestabilní v kyselých médiích, ale v silně bazických uhličitanových roztocích Am (IV) je stabilní., Ve skutečnosti se v uhličitanových roztocích ukázalo, že americium je druhým prvkem po plutoniu, který má koexistenci všech čtyř oxidačních stavů současně. Existuje mnoho sloučenin americia. Jeho oxidy mají nejpraktičtější aplikace.
izotopy
pro americium je známo asi 19 izotopů a 8 jaderných izomerů. Jsou tam dva dlouhé-žil alfa-zářiče, 241Am a 243Am s poločasy z 432,2 a 7,370 let, respektive, a jaderný izomer 242Am má poločas 141 let. Poločasy jiných izotopů a izomerů se pohybují od 0.,64 mikrosekund pro 245Am na 50,8 hodiny pro 240Am. Stejně jako u většiny ostatních aktinidů, izotopy americia s lichým počtem neutronů mají relativně vysokou míru jaderného štěpení a nízkou kritickou hmotnost. Vysoce čisté kilogramové množství jsou nyní k dispozici pro izotopy s delší životností, 241am a 243am.
používá
existuje mnoho komerčních aplikací pro izotopy americia. Americium – 241 byl použit jako přenosný zdroj jak gama paprsků, tak alfa částic pro řadu lékařských a průmyslových použití., 60 keV gamma ray emise z 241Am v těchto zdrojů může být použit pro nepřímou analýzu materiálů v radiografii a X-ray fluorescenční spektroskopie, jakož i pro kontrolu kvality v pevné jaderné hustoty měřidla a jaderné densometers. Například americium bylo použito k měření tloušťky skla, aby pomohlo vytvořit ploché sklo. Americium – 241 je také vhodný pro kalibraci spektrometrů gama záření v nízkoenergetickém rozsahu, protože jeho spektrum se skládá z téměř jediného gama vrcholu. Americium – 241 se také používá jako zdroj ionizace v komerčních detektorech kouře., Několik neobvyklých aplikací, jako je nukleární baterie nebo paliva pro kosmické lodě s jaderným pohonem, byly navrženy pro izotop 242mAm, ale jsou zatím brání nedostatek a vysoká cena tohoto isomeru.
Nebezpečí
stejně Jako u všech vysoce radioaktivní prvky, americium a jeho sloučeniny musí být řešeny pouze ve vhodné laboratoři za zvláštních podmínek izolace., Přestože většina izotopů americia převážně emituje alfa částice, které mohou být blokovány tenkými vrstvami běžných materiálů, mnoho dceřiných produktů emituje gama paprsky a neutrony, které mají dlouhou hloubku průniku. Alfa aktivita od 241 hodin je asi třikrát vyšší než aktivita radia. Při manipulaci s gramovými veličinami 241Am je intenzivní aktivita gama vážným problémem.
další čtení
aktualizováno červenec 2013 Dr. David Hobart.