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
geschiedenis
Americium was het vierde synthetische transuranische element dat werd ontdekt en werd vernoemd naar het continent Noord-Amerika naar analogie met zijn lichtere lanthanidehomoloog, europium, dat werd genoemd naar Europa, zijn continent van ontdekking. Americium werd eind 1944 gemaakt door Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan en Albert Ghiorso in het wartime metallurgical laboratory aan de Universiteit van Chicago. Het werd gemaakt als gevolg van opeenvolgende neutronenvangstreacties door plutoniumisotopen in een kernreactor., Het productelement was vrij moeilijk te scheiden op basis van de verwachte eigenschappen, die onjuist bleken te zijn. In tegenstelling tot de lichtere eerder ontdekte transuranen in het hoofdblok van het periodiek systeem, gedroeg americium zich chemisch als de Lanthanide reeks elementen. Het exposeerde, bijvoorbeeld, de trivalente staat als stabielste in waterige oplossingen. Dit gedrag en het soortgelijke gedrag van het nieuw ontdekte element, curium, zette Glenn Seaborg ertoe aan om het periodiek systeem te herzien en de actinidenreeks van elementen te creëren.,
de eerste americiumisotoop die werd geïdentificeerd was die van 241Am, met een alfavervalhalfwaardetijd van 432,2 jaar tot dochter neptunium-237. De eerste ontdekking werd geclassificeerd als geheim als onderdeel van het Manhattan Project tijdens de Tweede Wereldoorlog, maar de ontdekking werd later vrijgegeven. Seaborg kondigde de ontdekking van elements 95, americium 96 en curium aan in de Amerikaanse kinderradioshow”the Quiz Kids” vijf dagen voor zijn geplande presentatie op een bijeenkomst van de American Chemical Society in november 1945., Zijn aankondiging resulteerde toen een van de jonge luisteraars vroeg of er een nieuw transuraanelement naast plutonium en neptunium was ontdekt.
eigenschappen
de eerste americiummonsters woog een paar microgram; ze waren nauwelijks zichtbaar en werden geïdentificeerd aan de hand van hun radioactiviteit. De eerste aanzienlijke hoeveelheden metallisch americium werden pas in 1951 bereid door reductie van americium (III) fluoride met bariummetaal in hoog vacuüm bij 1100 °C, met een productie van maximaal 200 milligram., De glans van vers bereide americiummetaal is wit en zilveriger dan plutonium of neptunium dat op dezelfde wijze wordt bereid. Het lijkt kneedbaarder dan uranium of neptunium en tast langzaam aan in droge lucht bij kamertemperatuur. In oplossing zijn oxidatietoestanden III, IV, V en VI bekend en er is een ongefundeerde claim van het bestaan van Am (VII). Am (IV) is instabiel in zure media, maar in sterk basische carbonaatoplossingen is Am(IV) stabiel., In feite is in carbonaatoplossingen aangetoond dat americium het tweede element is na plutonium dat in coëxistentie alle vier oxidatietoestanden gelijktijdig heeft. Er zijn tal van verbindingen van americium. De oxiden hebben de meest praktische toepassingen.
isotopen
ongeveer 19 isotopen en 8 kernisomeren zijn bekend voor americium. Er zijn twee langlevende alfastralers, 241Am en 243Am met halfwaardetijden van respectievelijk 432.2 en 7.370 jaar, en de nucleaire isomeer 242Am heeft een halfwaardetijd van 141 jaar. De halfwaardetijden van andere isotopen en isomeren variëren van 0.,64 microseconden 245Am tot 50,8 uur 240Am. Zoals met de meeste andere actiniden, hebben de isotopen van americium met oneven aantal neutronen relatief hoge snelheid van kernsplijting en lage kritische massa. Voor de langerlevende isotopen, 241Am en 243Am, zijn nu hoeveelheden kilogram met hoge zuiverheid beschikbaar.
gebruikt
Er zijn veel commerciële toepassingen voor americiumisotopen. Americium-241 is gebruikt als een draagbare bron van zowel gammastralen als alfadeeltjes voor een aantal medische en industriële toepassingen., De 60-keV gammastraling emissies van 241Am in dergelijke bronnen kunnen worden gebruikt voor indirecte analyse van materialen in radiografie en X-ray fluorescentie spectroscopie, evenals voor kwaliteitscontrole in vaste nucleaire dichtheidsmeters en nucleaire densometers. Americium is bijvoorbeeld gebruikt om de glasdikte te meten om vlakglas te helpen creëren. Americium-241 is ook geschikt voor de kalibratie van gammastraling spectrometers in het lage-energetische gebied, omdat het spectrum bestaat uit bijna een enkele gammapiek. Americium-241 wordt ook gebruikt als ionisatiebron in commerciële rookmelders., Verschillende ongebruikelijke toepassingen, zoals een nucleaire batterij of brandstof voor ruimteschepen met nucleaire voortstuwing, zijn voorgesteld voor de isotoop 242mAm, maar ze worden nog belemmerd door de schaarste en de hoge prijs van deze isomeer.
gevaren
zoals bij alle sterk radioactieve elementen, mogen americium en de verbindingen daarvan alleen in een geschikt laboratorium onder speciale inperkingsomstandigheden worden gehanteerd., Hoewel de meeste Amerikaanse isotopen voornamelijk alfadeeltjes uitstoten die kunnen worden geblokkeerd door dunne lagen gewone materialen, zenden veel van de dochterproducten gammastralen en neutronen uit die een lange penetratiediepte hebben. De Alfa-activiteit van 241Am is ongeveer drie keer die van radium. Wanneer gram hoeveelheden van 241Am worden behandeld, de intense gamma-activiteit maakt blootstelling een ernstig probleem.
verder lezen
bijgewerkt in juli 2013 door Dr.David Hobart.