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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., |
americio
historia
americio fue el cuarto elemento transuránico sintético en ser descubierto y fue nombrado después del continente de América del Norte por analogía a su homólogo lantánido más ligero, europium, que fue nombrado después de Europa, su continente de descubrimiento. El americio fue fabricado por Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan y Albert Ghiorso a finales de 1944 en el laboratorio metalúrgico de la guerra de la Universidad de Chicago. Se hizo como resultado de sucesivas reacciones de captura de neutrones por isótopos de plutonio en un reactor nuclear., El elemento producto era bastante difícil de separar en función de sus propiedades anticipadas, que resultaron ser incorrectas. A diferencia de los elementos transuránicos más ligeros previamente descubiertos colocados en el bloque principal de la Tabla periódica, el americio se comportó químicamente como la serie de elementos lantánidos. Exhibió, por ejemplo, el estado trivalente como el más estable en soluciones acuosas. Este comportamiento y el comportamiento similar del elemento recién descubierto, curium, llevó a Glenn Seaborg a revisar audaz y radicalmente la Tabla periódica y crear la serie de elementos actínidos.,
el primer isótopo americio identificado fue el de 241Am, que tiene una semivida de desintegración alfa de 432,2 años a neptunio-237 hija. El descubrimiento inicial fue clasificado como secreto como parte del Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial, pero el descubrimiento fue desclasificado más tarde. Seaborg anunció el descubrimiento de los elementos 95, americio 96 y Curio en el programa de radio para niños de los Estados Unidos,»the Quiz Kids» cinco días antes de su presentación planeada en una reunión de la American Chemical Society en noviembre de 1945., Su anuncio resultó cuando uno de los jóvenes oyentes preguntó si se había descubierto algún nuevo elemento transuranio además del plutonio y el neptunio.
propiedades
Las muestras iniciales de americio pesaban unos pocos microgramos; apenas eran visibles y se identificaban por su radiactividad. Las primeras cantidades sustanciales de americio metálico no se prepararon hasta 1951 a través de la reducción del fluoruro de americio(III) con metal de bario en alto vacío a 1100 °C, produciendo hasta 200 miligramos., El brillo del metal americio recién preparado es blanco y más plateado que el plutonio o el neptunio preparados de la misma manera. Parece ser más maleable que el uranio o el neptunio y se empaña lentamente en el aire seco a temperatura ambiente. En la solución, se conocen los estados de oxidación III, IV, V y VI y hay una afirmación sin fundamento de la existencia de Am(VII). Am (IV) es inestable en medios ácidos pero en soluciones de carbonato fuertemente básicas Am(IV) es estable., De hecho, en las soluciones de carbonato, se ha demostrado que el americio es el segundo elemento después del plutonio que tiene en coexistencia los cuatro estados de oxidación simultáneamente. Hay numerosos compuestos de americio. Sus óxidos tienen las aplicaciones más prácticas.
isótopos
alrededor de 19 isótopos y 8 isómeros nucleares son conocidos por americio. Hay dos emisores alfa de larga vida, 241Am y 243am con semividas de 432,2 y 7.370 años, respectivamente, y el isómero nuclear 242Am tiene una semivida de 141 años. Los períodos de semidesintegración de otros isótopos e isómeros oscilan entre 0.,64 microsegundos para 245Am a 50.8 horas para 240Am. Al igual que con la mayoría de los otros actínidos, los isótopos de americio con un número impar de neutrones tienen una tasa relativamente alta de fisión nuclear y una masa crítica baja. Cantidades de kilogramo de alta pureza están ahora disponibles para los isótopos de vida más larga, 241Am y 243Am.
utiliza
hay muchas aplicaciones comerciales para los isótopos de americio. El americio – 241 se ha utilizado como fuente portátil de rayos gamma y partículas alfa para diversos usos médicos e industriales., Las emisiones de rayos gamma de 60 keV de 241Am en dichas fuentes se pueden utilizar para el análisis indirecto de materiales en la radiografía y la espectroscopia de fluorescencia de rayos X, así como para el control de calidad en medidores de densidad nuclear fijos y densómetros nucleares. Por ejemplo, el americio se ha empleado para medir el espesor del vidrio para ayudar a crear vidrio plano. El americio – 241 también es adecuado para la calibración de espectrómetros de rayos gamma en el rango de baja energía, ya que su espectro consiste en casi un solo pico gamma. El americio – 241 también se utiliza como fuente de ionización en detectores de humo comerciales., Se han propuesto varias aplicaciones inusuales, como una batería nuclear o combustible para naves espaciales con propulsión nuclear, para el isótopo 242mAm, pero todavía se ven obstaculizadas por la escasez y el alto precio de este isómero.
peligros
al igual que con todos los elementos altamente radiactivos, el americio y sus compuestos deben manipularse únicamente en un laboratorio apropiado en condiciones especiales de contención., Aunque la mayoría de los isótopos de americio emiten predominantemente partículas alfa que pueden ser bloqueadas por capas delgadas de materiales comunes, muchos de los productos secundarios emiten rayos gamma y neutrones que tienen una larga profundidad de penetración. La actividad alfa de 241Am es aproximadamente tres veces la del radio. Cuando se manejan cantidades de gramos de 241 am, la intensa actividad gamma hace que la exposición sea un problema grave.
más información
actualizado en julio de 2013 por el Dr. David Hobart.