Americium

radioaktivní chemický prvek s atomovým číslem 95

Americium (chemická značka Am) je sedmým členem z řady aktinoidů, třetím transuranem, silně radioaktivní kovový prvek, připravovaný uměle v jaderných reaktorech především z plutonia.

Americium
  [Rn 5f7 7s2
243 Am
95
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
↓ Periodická tabulka ↓
Americium pod mikroskopem

Americium pod mikroskopem

Obecné
Název, značka, číslo Americium, Am, 95
Cizojazyčné názvy lat. Americium
Skupina, perioda, blok 7. perioda, blok f
Chemická skupina Aktinoidy
Koncentrace v zemské kůře 7×10−13 ppm
Vzhled stříbřitě bílé
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost (241,056 7)
(243,061 4)
Atomový poloměr 173 pm
Kovalentní poloměr 184 pm
Van der Waalsův poloměr 228,5 pm
Iontový poloměr (Am3+) 107 pm
(Am4+) 92 pm
(Am6+) 71 pm
Elektronová konfigurace [Rn 5f7 7s2
Oxidační čísla II, III, IV, V, VI
Elektronegativita (Paulingova stupnice) 1,3
Ionizační energie
První 5,5 eV
Druhá 10,9 eV
Třetí 23,9 eV
Čtvrtá 41,0 eV
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava α-modifikace
hexagonální
a= 346,81 pm
c= 1 124,1 pm
β-modifikace
kubická (stálá nad 600 °C)
a= 489,4 pm
Molární objem 17,78×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota 13,78 g/cm3 (α - mod.)
13,67 g/cm3 (β - mod.)
Skupenství pevné
Tlak syté páry 1 Pa (966 °C)
10 Pa (1 083 °C)
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost 10 W⋅m−1⋅K−1
Molární atomizační entalpie 252 kJ/mol
Standardní molární entropie S° 54 J K−1 mol−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání 994 ± 4 °C (1 267,15 K)
Teplota varu 2 460 °C (2 733,15 K)
Specifické teplo tání 41 J/K
Specifické teplo varu 890 J/K
Měrná tepelná kapacita 62,7 J mol−1 K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Měrný elektrický odpor 0,69 µΩ m
Standardní elektrodový potenciál (Am3+ + 3 e → Am) −2,070 V
Magnetické chování paramagnetický
Měrná magnetická susceptibilita 4×10−6 cm3/g (27 °C)
Bezpečnost
Radioaktivní
Radioaktivní
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P

{{{izotopy}}}

Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Eu
Plutonium Am Curium

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

editovat

Americium je radioaktivní kovový prvek stříbřitě bílé barvy, která se působením vzdušného kyslíku mění na šedavou. Po mechanické stránce je tvárnější než příbuzný uran nebo neptunium. Vyzařuje α a γ záření a je proto nutno s ním manipulovat za dodržování bezpečnostních opatření pro práci s radioaktivními materiály.

Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství od Am2+ po Am6+, přičemž nejstálejší jsou sloučeniny v oxidačním čísle +3.

Výskyt, výroba, vlastnosti

editovat

Americium se v přírodě přirozeně nevyskytuje. Je to uměle připravený kovový prvek, tzv. transuran. Avšak množství americia bylo uvolněno do prostředí v důsledku černobylské havárie, kde se vyskytuje především v oblasti Uzavřené zóny Černobylské jaderné elektrárny (Ukrajina) a Poleské státní radiačně-ekologické rezervace (Bělorusko). Izotop 241Am s poločasem rozpadu 432,6 let vzniká rozpadem 241Pu s poločasem rozpadu 14,4 let. 241Am je tak jediný radioizotop, jehož koncentrace v půdě se s časem zvyšuje, navíc je jako alfa zářič vzhledem k 241Pu (beta zářič) mnohem toxičtější. Očekává se, že jeho koncentrace v Poleské státní radiačně-ekologické rezervaci se bude zvyšovat přibližně až do roku 2060.[1]

Americium bylo poprvé připraveno roku 1944 bombardováním 239Pu neutrony v jaderné laboratoři chicagské university. Za jeho objevitele jsou označováni Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James a Albert Ghiorso. Prvek byl poté pojmenován podle světadílu, na kterém byl vyroben.

Kovové americium se připravuje redukcí fluoridu americitého AmF3 parami barya.

Je charakterizováno 20 izotopů americia z nichž jsou nejstabilnější 243Am s poločasem rozpadu 7364 let a 241Am s poločasem 432,6 let. Všechny zbývající radioaktivní izotopy mají poločas rozpadu méně než 51 hodin a většina z nich dokonce méně než 100 minut[2]:

Izotop Poločas přeměny Druh přeměny Produkt přeměny
230Am ≈17 s ε 230Pu
231Am ? ε (? %) / α (? %) 231Pu / 227Np
232Am 79 s ε (97 %) / α (3 %) 232Pu (ε )/ 228Np (α)
233Am 3,2 m ε (<97 %) / α (>3 %) 233Pu (ε) / 229Np (α)
234Am 2,32 m ε (100 %) / α (? %) 234Pu / 230Np
235Am 10,3 m ε (99,6 %) / α (0,4 %) 235Pu / 231Np
236Am 3,6 m ε (? %) / α (? %) 236Pu / 232Np
237Am 73,6 m ε (99,97 %) / α (0,03 %) 237Pu / 233Np
238Am 98 m ε (100,00 %)/ α (10−4 %) 238Pu / 234Np
239Am 11,9 h ε (99,99 %)/ α (0,01 %) 239Pu / 235Np
240Am 50,8 h ε (100,00 %)/ α (1,9×10−4 %) 240Pu / 236Np
241Am 432,6 r α (100,00 %)/SF (4×10−10 %) 237Np / různé
242Am 16,02 h β (82,7 %)/ ε (17,3 %) 242Cm / 242Pu
243Am 7364 r α (100,00 %) / SF (3,7×10−9 %) 239Np / různé
244Am 10,1 h β 244Cm
245Am 2,05 h β 245Cm
246Am 39 m β 246Cm
247Am 23,0 m β 247Cm
248Am ≈10 m β 248Cm
249Am ? β 249Cm

Všechny izotopy americia jsou radioaktivní.

Využití, sloučeniny

editovat

Americium se používá v přesných měřících přístrojích a v detektorech kouře jako zdroj α-částic nebo γ-záření. V lékařství se používá při léčbě nádorů štítné žlázy.

Nejdůležitější sloučeninou americia je oxid americičitý AmO2, který je výchozí surovinou pro přípravu ostatních sloučenin tohoto prvku. Další v praxi významnou sloučeninou je fluorid americitý AmF3.

Dalším využitím jsou externí neutronové zdroje pro startování jaderných reaktorů, například reaktoru LR-0[3] v CV Řež.

Bombardováním americia urychlenými jádry vápníku vzniká moscovium:[4]

 
 

Reference

editovat
  1. О заповеднике. www.zapovednik.by [online]. [cit. 2014-12-30]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-12-30. 
  2. Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2013-03-06]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-22. 
  3. Archivovaná kopie. cvrez.cz [online]. [cit. 2016-04-24]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-04-24. 
  4. OGANESSIAN, Yu. Ts.; UTYONKOY, V. K.; LOBANOV, Yu. V. Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291-x115. Physical Review C. 2004-02-02, roč. 69, čís. 2, s. 021601. Dostupné online [cit. 2024-06-23]. DOI 10.1103/PhysRevC.69.021601. 

Literatura

editovat
  • Cotton F. A., Wilkinson J.: Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků II. 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy

editovat