Amerícium

kémiai elem, rendszáma 95, vegyjele Am

Az amerícium egy mesterséges kémiai elem a periódusos rendszerben, a vegyjele Am és a rendszáma 95. A plutónium neutronokkal való bombázásával állították elő és az aktinoidák csoportjába tartozó fém.

95 plutóniumameríciumkűrium
Eu

Am

(Uqp)
   
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                             
   
95
Am
Általános
Név, vegyjel, rendszámamerícium, Am, 95
Latin megnevezésamericium
Elemi sorozataktinoidák
Csoport, periódus, mezőaktinoidák, 7, f
Megjelenésezüstfehér
Atomtömeg(243) g/mol
Elektronszerkezet[Rn] 5f7 7s2
Elektronok héjanként2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapotszilárd
Sűrűség (szobahőm.)13,67 g/cm³
Olvadáspont1449 K
(1176 °C, 2149 °F)
Forráspont2880 K
(2607 °C, 4725 °F)
Olvadáshő14,39 kJ/mol
Moláris hőkapacitás(25 °C) 62,7 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa1101001 k10 k100 k
T/K12391356    
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezethexagonális
Oxidációs szám6, 5, 4, 3
(amfoter oxid)
Elektronegativitás1,3 (Pauling-skála)
Ionizációs energia1.: 578 kJ/mol
Atomsugár175 pm
Egyebek
Mágnességnincs adat
Hőmérséklet-vezetési tényező(300 K) 10W/(m·K)
CAS-szám7440-35-9
Fontosabb izotópok
Fő cikk: Az amerícium izotópjai
izotóptermészetes előfordulásfelezési időbomlás
módenergia (MeV)termék
241Ammest.432,2 évSF--
α5,638237Np
242mAmmest.141 évIT0,049-
α5,637238Np
SF--
243Ammest.7370 évSF--
α5,438239Np
Hivatkozások

A negyediknek előállított mesterséges kémiai elem. Nevét Amerika nevéből kapta.[1]

Jellemzői

Az amerícium ezüstösen csillogó fehér fém. Szobahőmérsékleten száraz levegőn lassan fényét veszti. Jobban nyújtható és hengerelhető mint a neptúnium vagy az urán. Az összes izotópja radioaktív, az 241Am alfa sugárzása háromszor erősebb mint a rádiumé és ugyanakkor erős a gamma-sugárzása is, ami nagy elővigyázatosságot igényel a kezelésében.Részt vehet maghasadásos láncreakcióban. A neutron reflektor nélküli, gömb alakú töltet, kritikus tömege kb. 60 kg. Mesterséges volta és nagy kritikus tömege valószínűtlenné teszik felhasználását a fegyvergyártásban.

Felfedezése

Az ameríciumot, egy amerikai fizikusokból álló csapat (Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Albert Ghiorso és Leon O. Morgan) állította elő először 1944-ben, a Chicagói Egyetem kohászati laboratóriumában, mai nevén Argonne National Laboratory. A csapat az amerícium 241Am izotópját állította elő, egy többlépcsős folyamatban, amit egy atomreaktorban hajtottak végre. Egy 239Pu-ból álló célt neutronnal bombáztak, mely két neutron befogás következtében először 240Pu, majd 241Pu alakult át. A 241Pu egy bétabomlás következtében átalakul 241Am-é.

Előállítása

Mivel az amerícium a természetben nem fordul elő, előállítása mesterségesen, magreakciók révén lehetséges. Az 241Am és 243Am az atomreaktorokban viszonylag nagy mennyiségben keletkezik (a 241Pu és 243Pu béta-bomlása révén), így a használt fűtőelemekből kinyerhető és így kg-os mennyiségben hozzáférhető. A fém ameríciumot báriumos redukcióval állítják elő a trifluoridjából, vagy az amerícium(IV)-oxidot redukálják lantánnal.

Felhasználása

Más mesterséges elemekhez képest, melyeket csak nagyon kis mennyiségben állítottak elő, az 241Am kilogrammos tételben lehet előállítani. A felhasználása a radioaktivitásán alapszik. Kis mennyiségben (0,2 mikrogramm) egyes háztartási füstdetektorokban használják ahol szükség van a ionizáló sugárzására. Az 241Am felhasználható mint hordozható gamma sugárzó a radiográfiában. Az 242Am neutron sugárzó és a neutronos radiográfiában használják, de ennek az izotópnak magas előállítási költsége akadályozza elterjedését.

Izotópjai

Felfedezése óta 18 izotópja volt elemezve. Ezek közül a legstabilabbak az 243Am melynek a felezési ideje 7370 év és az 241Am ennek felezési ideje 432,2 év. A többi izotóp felezési ideje rövidebb 51 óránál, és a legtöbbnél rövidebb mint 100 perc. Az ameríciumnak van nyolc metaállapota és ebből a legstabilabb az 242mAm (t½ 141 év).A legkönnyebb izotóp (231Am) atomi tömegegysége (ATE) 231,046 ATE és a legnehezebbé (249Am) 249,078 ATE.

Jegyzetek

Források

  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw: Az elemek kémiája. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó. 2004. 1717., 1728., 1730., 1734 és 1737–1747. o. ISBN 963-19-5255-X  
  • Dr. Otto – Albrecht Neumüller: Römpp vegyészeti lexikon. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1981. 1 kötet., 123–124. o. ISBN 963-10-3269-8  

További információk

https://web.archive.org/web/20110716164652/http://www.ead.anl.gov/pub/doc/americium.pdf