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
historia
Americium var det fjärde syntetiska transuraniska elementet som skulle upptäckas och namngavs efter kontinenten Nordamerika analogt med dess lättare lanthanide homolog, europium, som namngavs efter Europa, dess kontinent av upptäckten. Americium gjordes av Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan, och Albert Ghiorso slutet av 1944 i krigstid metallurgiska laboratorium vid Universitetet i Chicago. Det gjordes som ett resultat av successiva neutroninfångningsreaktioner av plutoniumisotoper i en kärnreaktor., Produktelementet var ganska svårt att separera baserat på dess förväntade egenskaper, vilket var felaktigt som det visade sig. Till skillnad från de lättare tidigare upptäckta transuranerna placerade i huvudblocket i det periodiska bordet uppträdde americium kemiskt som lanthanidserien av element. Det uppvisade till exempel trivalenttillståndet som det mest stabila i vattenhaltiga lösningar. Detta beteende och liknande beteende hos det nyupptäckta elementet, curium, fick Glenn Seaborg att djärvt och radikalt revidera det periodiska bordet och skapa aktinidserien av element.,
den första americiumisotopen som identifierades var 241Am, som har en halveringstid på 432,2 år för alfaförfall till dotter neptunium-237. Den första upptäckten klassificerades som hemlig som en del av Manhattan-projektet under andra världskriget, men upptäckten blev senare avklassificerad. Seaborg tillkännagav upptäckten av grundämnena 95, americium 96, och curium på den AMERIKANSKA barn radioprogram,”The Quiz Barn” fem dagar före hans planerade presentationen på en American Chemical Society möte i November 1945., Hans tillkännagivande resulterade när en av de unga lyssnarna frågade om något nytt transuranelement bredvid plutonium och neptunium hade upptäckts.
egenskaper
de ursprungliga americiumproverna vägde några mikrogram; de var knappt synliga och identifierades av deras radioaktivitet. De första stora mängderna metallic americium bereddes inte förrän 1951 genom reduktion av americium (III) fluorid med bariummetall i högt vakuum vid 1100 °C, vilket gav upp till 200 milligram., Glansen av nyberedd americiummetall är vit och mer silverfärgad än plutonium eller neptunium beredd på samma sätt. Det verkar vara mer formbart än uran eller neptunium och tarnishes långsamt i torr luft vid rumstemperatur. I lösning är oxidationstillstånd III, IV, V och VI kända och det finns ett ogrundat påstående om förekomsten av Am(VII). Am (IV) är instabil i sura medier men i starkt grundläggande karbonatlösningar är Am(IV) stabil., Faktum är att i karbonatlösningar har americium visat sig vara det andra elementet efter plutonium att ha i samexistens alla fyra oxidationstillstånd samtidigt. Det finns många föreningar av americium. Dess oxider har de mest praktiska tillämpningarna.
isotoper
cirka 19 isotoper och 8 nukleära isomerer är kända för americium. Det finns två långlivade alfa-emittrar, 241Am och 243Am med halveringstider på 432,2 respektive 7,370 år, och kärnisomer 242Am har en halveringstid på 141 år. Halveringstiden för andra isotoper och isomerer varierar från 0.,64 mikrosekunder för 245Am till 50,8 timmar för 240Am. Som med de flesta andra aktinider, isotoper av americium med udda antal neutroner har relativt hög hastighet av kärnklyvning och låg kritisk massa. Kilogram med hög renhet finns nu tillgängliga för de längre levande isotoperna, 241Am och 243Am.
använder
det finns många kommersiella applikationer för americiumisotoper. Americium-241 har använts som en bärbar källa till både gammastrålar och alfapartiklar för ett antal medicinska och industriella användningsområden., 60-keV-gammastrålning från 241Am i sådana källor kan användas för indirekt analys av material i radiografi och Röntgenfluorescensspektroskopi, samt för kvalitetskontroll i fasta nukleära densitetsmätare och nukleära densometrar. Till exempel har americium använts för att mäta glastjocklek för att skapa platt glas. Americium-241 är också lämplig för kalibrering av gammastrålespektrometrar i lågenergiområdet, eftersom dess spektrum består av nästan en enda gamma topp. Americium-241 används också som joniseringskälla i kommersiella rökdetektorer., Flera ovanliga tillämpningar, t.ex. ett kärnbatteri eller bränsle för rymdskepp med kärnkraftsdrift, har föreslagits för isotopen 242mAm, men de hindras ännu av bristen och det höga priset på denna isomer.
faror
som med alla högaktiva grundämnen får americium och dess föreningar endast hanteras i ett lämpligt laboratorium under särskilda inneslutningsförhållanden., Även om de flesta americiumisotoper huvudsakligen avger alfapartiklar som kan blockeras av tunna lager av vanliga material, avger många av dotterprodukterna gammastrålar och neutroner som har ett långt penetrationsdjup. Alfaaktiviteten från 241Am är ungefär tre gånger radium. När gram mängder av 241Am hanteras, gör intensiv gammaaktivitet exponering ett allvarligt problem.
Ytterligare läsning
uppdaterad juli 2013 av Dr David Hobart.