Amerícium

Az amerícium a periódusos rendszer mesterséges kémiai eleme. Vegyjele Am, rendszáma 95. A plutónium neutronokkal való bombázásával állították elő és az aktinoidák csoportjába tartozó fém.

95 plutónium ← amerícium → kűrium Eu ↑ Am ↓ (Uqp) 95 Am Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	amerícium, Am, 95
Latin megnevezés	americium
Elemi sorozat	aktinoidák
Csoport, periódus, mező	aktinoidák, 7, f
Megjelenés	ezüstfehér
Atomtömeg	(243) g/mol
Elektronszerkezet	[Rn] 5f7 7s2
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	13,67 g/cm³
Olvadáspont	1449 K (1176 °C, 2149 °F)
Forráspont	2880 K (2607 °C, 4725 °F)
Olvadáshő${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}$	14,39 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 62,7 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 1239 1356
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	hexagonális
Oxidációs szám	6, 5, 4, 3 (amfoter oxid)
Elektronegativitás	1,3 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 578 kJ/mol
Atomsugár	175 pm
Egyebek
Mágnesség	nincs adat
Hővezetési tényező	(300 K) 10W/(m·K)
CAS-szám	7440-35-9
Fontosabb izotópok
Fő cikk: Az amerícium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 241Am mest. 432,2 év SF - - α 5,638 237Np 242mAm mest. 141 év IT 0,049 - α 5,637 238Np SF - - 243Am mest. 7370 év SF - - α 5,438 239Np
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; ugyanakkor erős a gamma-sugárzása is, így kezelése nagy elővigyázatosságot igényel. Részt vehet maghasadásos láncreakcióban. A neutronreflektor nélküli, gömb alakú töltet kritikus tömege kb. 60 kg. Mesterséges volta és nagy kritikus tömege valószínűtlenné teszi felhasználását a fegyvergyártásban.

Felfedezése

Az ameríciumot az amerikai Glenn T. Seaborg, Ralph A. James(wd), Albert Ghiorso(wd) és Leon O. Morgan(wd) állította elő először 1944-ben, a Chicagói Egyetem kohászati laboratóriumában, amelynek mai neve Argonne National Laboratory(wd). 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 (t_½ 141 év).A legkönnyebb izotóp (²³¹Am) atomi tömegegysége (ATE) 231,046 ATE és a legnehezebbé (²⁴⁹Am) 249,078 ATE.