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
történelem
Americium volt a negyedik szintetikus transzurán elem, amelyet felfedeztek, és az észak-amerikai kontinensről nevezték el, hasonlóan a könnyebb lantanid homológjához, az europiumhoz, amelyet Európa, a felfedezés kontinense után neveztek el. Az americiumot Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan és Albert Ghiorso készítette 1944 végén a Chicagói Egyetem háborús kohászati laboratóriumában. Az atomreaktorban lévő plutónium-izotópok egymást követő neutronfelvételi reakcióinak eredményeként jött létre., A termékelemet meglehetősen nehéz volt elválasztani a várt tulajdonságai alapján, amelyek hibásak voltak, mint kiderült. A periódusos rendszer fő blokkjába helyezett könnyebb, korábban felfedezett transzurániumelemekkel ellentétben az americium kémiailag úgy viselkedett, mint a lantanid elemek sorozata. Például a háromértékű állapotot mutatta ki a legstabilabb vizes oldatokban. Ez a viselkedés és az újonnan felfedezett elem, a curium hasonló viselkedése arra késztette Glenn Seaborgot, hogy merészen és radikálisan vizsgálja felül a periódusos rendszert, és hozza létre az aktinid elemsorozatot.,
az első americium izotóp azonosított volt, hogy a 241Am, amely egy alfa bomlási felezési ideje 432,2 év lánya neptunium-237. A kezdeti felfedezést a második világháború alatt a Manhattan Projekt részeként titkosnak minősítették, de a felfedezést később megszüntették. Seaborg bejelentette a 95-ös elemek, az americium 96 és a curium felfedezését az amerikai gyermek rádióműsorban, a” The Quiz Kids ” – ben öt nappal az 1945. novemberi Amerikai Kémiai Társaság ülésén tervezett bemutatása előtt., Bejelentésének eredménye az volt, amikor az egyik fiatal hallgató megkérdezte, hogy találtak-e új transzuránium elemet a plutónium és a neptunium mellett.
tulajdonságok
a kezdeti americium minták néhány mikrogrammot mértek; alig voltak láthatóak, és radioaktivitásuk alapján azonosították őket. Az első jelentős mennyiségű fém americiumot 1951-ig nem állították elő az americium(III) fluorid 1100 °C-on nagy vákuumban báriumfémmel történő csökkentésével, legfeljebb 200 milligrammot termelve., A frissen készített americium fém csillogása fehér és ezüstösebb, mint az azonos módon elkészített plutónium vagy neptunium. Úgy tűnik, hogy képlékenyebb, mint az urán vagy neptúnium, és szobahőmérsékleten száraz levegőben lassan elhalványul. Oldatban a III, IV, V és VI oxidációs állapotok ismertek, és megalapozatlan állítás áll fenn az Am(VII) létezéséről. Az Am(IV) savas közegben instabil, de erősen bázikus karbonátos oldatokban az Am(IV) stabil., Valójában karbonátoldatokban az americium a plutónium után a második elem, amely egyidejűleg mind a négy oxidációs állapotot tartalmazza. Az americium számos vegyülete van. Oxidjai a legpraktikusabb alkalmazások.
izotópok
körülbelül 19 izotóp és 8 nukleáris izomer ismert az americiumról. Két hosszú élettartamú alfa-kibocsátó van, 241Am és 243Am, felezési ideje 432,2, illetve 7,370 év, a nukleáris izomer 242am felezési ideje 141 év. Más izotópok és izomerek felezési ideje 0.,64 mikroszekundum 245-50, 8 óra 240 óráig. Mint a legtöbb más aktinid esetében, a páratlan számú neutronnal rendelkező americium izotópjai viszonylag nagy arányban tartalmaznak maghasadást és alacsony kritikus tömeget. A hosszabb élettartamú izotópok esetében nagy tisztaságú kilogramm mennyiség áll rendelkezésre, 241 és 243 óra között.
Uses
számos kereskedelmi alkalmazás létezik az americium izotópokra. Az Americium-241-et mind a gamma-sugarak, mind az alfa-részecskék hordozható forrásaként használják számos orvosi és ipari felhasználásra., Az ilyen forrásokban a 241Am-ból származó 60 keV-es gammasugár-kibocsátás felhasználható anyagok közvetett elemzésére radiográfiában és röntgen fluoreszcencia spektroszkópiában, valamint minőségellenőrzésre rögzített nukleáris sűrűségmérőkben és nukleáris sűrűségmérőkben. Például az americiumot alkalmazták az üvegvastagság mérésére, hogy segítsen síküveget létrehozni. Az Americium – 241 alkalmas gammasugár-spektrométerek kalibrálására is az alacsony energiatartományban, mivel spektruma szinte egyetlen gamma-csúcsból áll. Az Americium-241-et ionizációs forrásként is használják a kereskedelmi füstérzékelőkben., Számos szokatlan alkalmazást, például nukleáris akkumulátort vagy nukleáris meghajtású űrhajók üzemanyagát javasoltak a 242mam izotópra, de még mindig akadályozzák ennek az izomernek a szűkössége és magas ára.
veszélyek
mint minden erősen radioaktív elem esetében, az americiumot és vegyületeit csak megfelelő laboratóriumban szabad kezelni különleges elszigetelési körülmények között., Bár a legtöbb americium izotóp elsősorban alfa-részecskéket bocsát ki, amelyeket vékony rétegű közös anyagok blokkolhatnak, sok leánytermék gamma-sugarakat és neutronokat bocsát ki, amelyek hosszú behatolási mélységgel rendelkeznek. Az alfa-aktivitás 241-től körülbelül háromszor akkora, mint a rádiumé. Amikor 241 am grammmennyiséget kezelnek, az intenzív gamma-aktivitás komoly problémát okoz az expozíciónak.
További olvasmány
frissítve 2013.július Dr. David Hobart.