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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., |
Americium
História
Americium foi o quarto sintético elemento transurânico para ser descoberto e foi nomeado após o continente da América do Norte, por analogia, ao seu mais leve lantanídeos homologue, európio, que foi nomeado após a Europa, o seu continente de descoberta. Amerício foi feito por Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan e Albert Ghiorso no final de 1944 no laboratório metalúrgico wartime da Universidade de Chicago. Foi feito como resultado de sucessivas reações de captura de nêutrons por isótopos de plutônio em um reator nuclear., O elemento do produto era bastante difícil de separar com base nas suas propriedades antecipadas, que eram incorrectas como se verificou. Diferentemente dos elementos transuranianos mais leves previamente descobertos colocados no bloco principal da tabela periódica, amerício comportava-se quimicamente como a série de elementos lantanídeos. Ele exibiu, por exemplo, o estado trivalente como o mais estável em soluções aquosas. Este comportamento e o comportamento semelhante do elemento recém-descoberto, curium, levou Glenn Seaborg a audaciosamente e radicalmente rever a tabela periódica e criar a série actinida de elementos.,
o primeiro isótopo amerício identificado foi o de 241Am, que tem uma semi-vida de decaimento alfa de 432,2 anos para a filha neptúnio-237. A descoberta inicial foi classificada como secreta como parte do Projeto Manhattan durante a Segunda Guerra Mundial, mas a descoberta foi mais tarde desclassificada. Seaborg anunciou a descoberta dos elementos 95, amerício 96 e curium no programa de rádio infantil dos EUA,”the Quiz Kids” cinco dias antes de sua apresentação planejada em uma reunião da Sociedade Americana de Química em novembro de 1945., Seu anúncio resultou quando um dos jovens ouvintes perguntou se qualquer novo elemento transuranium ao lado de plutônio e neptúnio tinha sido descoberto.
propriedades
As amostras iniciais de amerício pesavam alguns microgramas; mal eram visíveis e eram identificadas pela sua radioactividade. As primeiras quantidades substanciais de amerício metálico não foram preparadas até 1951 através da redução do fluoreto de amerício(III) com bário metálico em alto vácuo a 1100 °C, produzindo até 200 miligramas., O brilho do amerício metálico recentemente preparado é branco e mais prateado do que plutônio ou neptúnio preparado da mesma maneira. Parece ser mais maleável do que urânio ou neptúnio e apresenta-se lentamente no ar seco à temperatura ambiente. Em solução, os estados de oxidação III, IV, V e VI são conhecidos e há uma alegação infundada da existência de Am(VII). Am (IV) é instável em meio ácido, mas em soluções carbonatadas fortemente básicas Am(IV) é estável., Na verdade, em soluções de carbonato, amerício tem sido mostrado ser o segundo elemento após plutônio a ter em coexistência todos os quatro estados de oxidação simultaneamente. Existem inúmeros compostos de amerício. Os seus óxidos têm as aplicações mais práticas.
isótopos
cerca de 19 isótopos e 8 isómeros nucleares são conhecidos por amerício. Existem dois emissores alfa de longa duração, 241Am e 243Am com semi-vidas de 432,2 e 7.370 anos, respectivamente, e o isômero Nuclear 242Am tem uma semi-vida de 141 Anos. As semi-vidas de outros isótopos e isómeros variam de 0.,64 microssegundos para 245Am a 50,8 horas para 240Am. Tal como acontece com a maioria dos outros actinídeos, os isótopos de amerício com um número ímpar de neutrões têm uma taxa relativamente elevada de fissão nuclear e baixa massa crítica. Quantidades de quilograma de alta pureza estão agora disponíveis para os isótopos de vida mais longa, 241Am e 243Am.
usa
Existem muitas aplicações comerciais para isótopos de amerício. Amerício-241 tem sido usado como uma fonte portátil de raios gama e partículas alfa para uma série de usos médicos e industriais., As emissões de raios gama de 60 keV de 241Am em tais fontes podem ser usadas para a análise indireta de materiais em radiografia e espectroscopia de fluorescência de raios X, bem como para o controle de qualidade em medidores fixos de densidade nuclear e densómetros nucleares. Por exemplo, amerício foi empregado para medir a espessura do vidro para ajudar a criar vidro plano. Amerício-241 é também adequado para a calibração de espectrómetros de raios gama na gama de baixa energia, uma vez que o seu espectro consiste em quase um único PICO gama. Amerício-241 também é usado como fonte de ionização em Detectores comerciais de fumo., Várias aplicações incomuns, como uma bateria nuclear ou combustível para naves espaciais com propulsão nuclear, foram propostas para o isótopo 242mAm, mas eles ainda são impedidos pela escassez e alto preço deste isômero.os perigos
tal como acontece com todos os elementos altamente radioactivos, o amerício e os seus compostos só devem ser manuseados num laboratório adequado em condições especiais de confinamento., Embora a maioria dos isótopos amerício emitam predominantemente partículas alfa que podem ser bloqueadas por finas camadas de materiais comuns, muitos dos produtos da filha emitem raios gama e nêutrons que têm uma longa profundidade de penetração. A atividade alfa de 241Am é cerca de três vezes a do rádio. Quando são manuseadas quantidades gram de 241Am, a intensa actividade gama torna a exposição num problema grave.
Leitura Adicional
atualizado em julho de 2013 pelo Dr. David Hobart.