Americium (chemická značka Am) je sedmým členem z řady aktinoidů, třetím transuranem, silně radioaktivní kovový prvek, připravovaný uměle v jaderných reaktorechpředevším z plutonia.
Základní fyzikálně-chemické vlastnosti
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
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.
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:
| 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
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 v CV Řež.
Bombardováním americia urychlenými jádry vápníku vzniká moscovium:
-
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 7440-35-9 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 pmElektronová 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 pmMolární 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 
RadioaktivníNení-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).Eu
⋏Plutonium ≺ Am ≻ Curium
Napsat komentář