Americium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Americký disk 241 viděný pod mikroskopem. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozice v periodické tabulce | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | Dopoledne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Příjmení | Americium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Protonové číslo | 95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupina | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Doba | 7 th doba | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | Blok f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rodina prvků | Aktinid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronická konfigurace | [ Rn ] 5 f 7 7 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrony podle energetické úrovně | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomové vlastnosti prvku | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomová hmotnost | 241,06 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomový poloměr (výpočet) | 173 hodin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentní poloměr | 180 ± 18 hodin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidační stav | 6, 5, 4, 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizační energie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 5,9738 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nejstabilnější izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednoduché fyzikální vlastnosti těla | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Obyčejný stav | Pevný | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objemová hmotnost | 12 g · cm -3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalový systém | Kompaktní šestihranný | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Barva | Stříbřitě bílá | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúzní bod | 1176 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bod varu | 2 011 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúzní energie | 14,39 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Odpařovací energie | 238,12 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molární objem | 17,78 × 10 - 6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrická vodivost | 1,5 x 10 6 S · m -1 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tepelná vodivost | 10 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rozličný | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne o ECHA | 100 028 313 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Opatření | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radioelement s pozoruhodnou aktivitou |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Americium ( symbol Am) je chemický prvek ze atomové číslo 95. Je to Transurany z rodiny z aktinoidů , radioaktivní a syntetické . Jednoduché těleso je kov za normálních podmínek teploty a tlaku .
Americium je radioaktivní prvek rodiny aktinidů . V kovové formě má bílou barvu a stříbřitý lesk (více stříbřitý než plutonium nebo neptunium ). Při pokojové teplotě pomalu zakalí na suchém vzduchu.
Díky své nestabilitě není americium přítomné v zemské kůře . Jedná se o umělý prvek produkovaný během postupných reakcí probíhajících v srdci jaderných reaktorů a v současné době je považován za radioaktivní odpad .
Americium bylo pojmenováno v souvislosti s americkým kontinentem, analogicky s europiem , prvkem rodiny lanthanidů, jehož je chemickým protějškem. Stejně jako ostatní prvky těžší než uran byl objeven relativně nedávno. Vývoj experimentální jaderné fyziky ve 40. letech 20. století umožnil její umělé vytvoření.
Poprvé jej syntetizovali Glenn T. Seaborg , Leon Morgan (de) , Ralph James a Albert Ghiorso na konci roku 1944 v metalurgické laboratoři University of Chicago (nyní známé jako Argonne National Laboratory ). Tento tým tvořil izotop o americium 241 podrobením plutonium 239 do několika po sobě jdoucích neutronů zachycování reakcí v jaderném reaktoru . Poté vytvoříme 240 Pu, pak 241 Pu ( poločas rozpadu : 14,2 let), který se transformuje na 241 Am pomocí emise beta podle následujícího reakčního řetězce (totožného s tím, který probíhá v současných jaderných reaktorech):
239Po založení flotil jaderných reaktorů určených k výrobě elektřiny v sedmdesátých letech se v několika zemích vyrábělo a stále vyrábí nezanedbatelné množství amerického (ve Francii : asi 1 tuna ročně, ve směsi s jinými aktinidy a štěpnými produkty ) . To vedlo k významnému nasazení výzkumu týkajícího se fyzikálně-chemických vlastností americium a jeho sloučenin.
Americium je stále předmětem výzkumu v různých oblastech souvisejících s jaderným průmyslem:
Z osmnácti známých izotopů americium ( 231 až 247 hodin) mají pouze tři poločas delší než jeden rok. Tyto nejstabilnější izotopy jsou 243 Am ( poločas rozpadu 7370 let), 241 Am (poločas rozpadu 432 let) a 242 m Am (poločas rozpadu 141 let).
Americium 241 a americium 243 emitují hlavně alfa záření - rozkládají se na neptunium 237 a neptunium 239 -, zatímco americium 242 m v zásadě prochází izomerním přechodem do stabilního stavu, americium 242, z čehož polovina života je 16 hodin.
Ten se rozpadá o 83% beta záření, čímž se získá curium 242, nebo elektronovým záchytem při 17%, což dává plutonium 242 .
Americium 241, které je součástí rozpadového řetězce plutonia 241, je nejběžnější kvůli jeho vzhledu v rovnováze s plutoniem produkovaným v jaderných elektrárnách. Snižuje se rozpadem alfa (poločas 432 let) na neptunium 237, které je samo o sobě emitorem alfa a gama s dobou 2 milionů let.
Izotopy 241 Am , 242 m Am a 243 Am jsou dále štěpné . Americium 241 by mělo kritickou hmotnost (holá koule) mezi 60 a 100 kg. Americium-242 má velmi nízkou kritického množství (od 9 do 18 kg ), za představit si její použití jako paliva prostor. Kritické množství americia 243 se liší podle odhadů, mezi 50 a 150 kg.
Americium je kov, jehož pevné skupenství má tři krystalografické formy, označené α (až 1042 K; 729 ° C ), β (mezi 1042 a 1350 K; 729 ° C a 1077 ° C ) a γ (mezi 1350 a 1449 K ; 1077 ° C a 1176 ° C ). Při 1449 K ( 1176 ° C ) se stává kapalným a při 2284 K ( 2011 ° C ) plynným .
V americiu existuje mnoho chemických sloučenin :
Ve vodném prostředí je americium v podstatě v +3 oxidačním stavu. Am 3+ kation je schopný komplexace s různými ligandy (CO 3 2 , OH - , NO 2 - , NO 3 - a SO 4 -2 ):
Existují také komplexy amerického iontu AmO 2 + ve vodném médiu :
Díky vysoké radiotoxicitě americia je stěží kompatibilní s použitím ve velkém množství a používá se pouze pro aplikace spojené s jeho ionizujícím zářením . Je uložen v uzavřených zdrojích a zabalen ve válcovém dvojitém plášti z nerezové oceli.
Aplikace se týkají hlavně izotopu 241 Am , jehož výroba v čisté formě je nejjednodušší.
Americium tak našlo domácí aplikaci:
Ve zdroji 241 Am-Be jsou tedy neutrony produkovány dvěma po sobě následujícími reakcemi:
241Americium 242 bylo také použito v rentgenografii, ale jeho výrobní náklady jsou velmi vysoké.
Americium 241 měřená v prostředí pocházejí buď z přímé uvolnění nebo nepřímo z rozpadu izotopu 241 Pu.
Existují tři hlavní příčiny odmítnutí:
Po rozšíření v prostředí může být americium začleněno do všech složek potravinového řetězce a představovat různé více či méně rozpustné chemické formy. Americium je středně přenosná sloučenina, která se ukládá hlavně v kostře, játrech a pohlavních žlázách bez ohledu na uvažovaný druh. Chová se tak podobně jako u ostatních transuranických prvků. Liší se však od plutonia kratší retenční dobou v orgánech a méně výraznou toxicitou. ICRP využívá biologický dobu 20 let.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Ahoj | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Být | B | VS | NE | Ó | F | narozený | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Ano | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K. | To | Sc | Ti | PROTI | Cr | Mn | Fe | Spol | Nebo | Cu | Zn | Ga | Ge | Eso | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Pozn | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | v | Sn | Sb | Vy | Já | Xe | |||||||||||||||
6 | Čs | Ba | The | Tento | Pr | Nd | Odpoledne | Sm | Měl | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Číst | Hf | Vaše | Ž | Re | Kost | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn | |
7 | Fr. | Ra | Ac | Čt | Pa | U | Np | Mohl | Dopoledne | Cm | Bk | Srov | Je | Fm | Md | Ne | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkalické kovy |
Alkalická země |
Lanthanidy |
Přechodné kovy |
Špatné kovy |
kovově loids |
Nebankovní kovy |
geny halo |
Vzácné plyny |
Položky nezařazené |
Aktinidy | |||||||||
Superaktinidy |