Americium

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

Americium pod mikroskopem

Obecné
Název, značka, čísloAmericium, Am, 95
Cizojazyčné názvylat. Americium
Skupina, perioda, blok7. perioda, blok f
Chemická skupinaAktinoidy
Koncentrace v zemské kůře7×10−13 ppm
Vzhledstříbřitě bílé
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost(241,056 7)
(243,061 4)
Atomový poloměr173 pm
Kovalentní poloměr184 pm
Van der Waalsův poloměr228,5 pm
Iontový poloměr(Am3+) 107 pm
(Am4+) 92 pm
(Am6+) 71 pm
Elektronová konfigurace[Rn 5f7 7s2
Oxidační číslaII, III, IV, V, VI
Elektronegativita (Paulingova stupnice)1,3
Ionizační energie
První5,5 eV
Druhá10,9 eV
Třetí23,9 eV
Čtvrtá41,0 eV
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustavaα-modifikace
hexagonální
a= 346,81 pm
c= 1 124,1 pm
β-modifikace
kubická (stálá nad 600 °C)
a= 489,4 pm
Molární objem17,78×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota13,78 g/cm3 (α - mod.)
13,67 g/cm3 (β - mod.)
Skupenstvípevné
Tlak syté páry1 Pa (966 °C)
10 Pa (1 083 °C)
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost10 W⋅m−1⋅K−1
Molární atomizační entalpie252 kJ/mol
Standardní molární entropie S°54 J K−1 mol−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání994 ± 4 °C (1 267,15 K)
Teplota varu2 460 °C (2 733,15 K)
Specifické teplo tání41 J/K
Specifické teplo varu890 J/K
Měrná tepelná kapacita62,7 J mol−1 K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Měrný elektrický odpor0,69 µΩ m
Standardní elektrodový potenciál(Am3+ + 3 e → Am) −2,070 V
Magnetické chováníparamagnetický
Měrná magnetická susceptibilita4×10−6 cm3/g (27 °C)
Bezpečnost
Radioaktivní
Radioaktivní
IV (%)ST1/2ZE (MeV)P

{{{izotopy}}}

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

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

IzotopPoločas přeměnyDruh přeměnyProdukt přeměny
230Am≈17 sε230Pu
231Am?ε (? %) / α (? %)231Pu / 227Np
232Am79 sε (97 %) / α (3 %)232Pu (ε )/ 228Np (α)
233Am3,2 mε (<97 %) / α (>3 %)233Pu (ε) / 229Np (α)
234Am2,32 mε (100 %) / α (? %)234Pu / 230Np
235Am10,3 mε (99,6 %) / α (0,4 %)235Pu / 231Np
236Am3,6 mε (? %) / α (? %)236Pu / 232Np
237Am73,6 mε (99,97 %) / α (0,03 %)237Pu / 233Np
238Am98 mε (100,00 %)/ α (10−4 %)238Pu / 234Np
239Am11,9 hε (99,99 %)/ α (0,01 %)239Pu / 235Np
240Am50,8 hε (100,00 %)/ α (1,9×10−4 %)240Pu / 236Np
241Am432,6 rα (100,00 %)/SF (4×10−10 %)237Np / různé
242Am16,02 hβ (82,7 %)/ ε (17,3 %)242Cm / 242Pu
243Am7364 rα (100,00 %) / SF (3,7×10−9 %)239Np / různé
244Am10,1 hβ244Cm
245Am2,05 hβ245Cm
246Am39 mβ246Cm
247Am23,0 mβ247Cm
248Am≈10 mβ248Cm
249Am?β249Cm

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[3] v CV Řež.

Odkazy

Reference

  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. 

Literatura

  • 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

Média použitá na této stránce

Americium spectrum visible.png
Autor: McZusatz (talk), Licence: CC0
Americium spectrum; 400 nm - 700 nm
Americium microscope.jpg
Autor: Bionerd, Licence: CC BY 3.0
A small disc of Am-241 under the microscope.