Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Америцій Am хімічний елемент радіоактивний метал з сімейства актиноїдів атомне число 95 відносна атомна маса 243 13 упер

Америцій

Америцій

Америцій (Am) — хімічний елемент, радіоактивний метал з сімейства актиноїдів, атомне число 95, відносна атомна маса 243,13; уперше був синтезований у 1944. Синтезується у ядерних реакторах при бомбардуванні плутонію нейтронами.

Америцій (Am)
Атомний номер 95
Зовнішній вигляд простої речовини сріблясто-білий радіоактивний метал
image
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 243,0614 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 173 пм
Енергія іонізації (перший електрон) 0,0(0,00) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Rn] 5f7 7s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус n/a пм
Радіус іона (+4e) 92 (+3e) 107 пм
Електронегативність (за Полінгом) 1,3
Електродний потенціал Am←Am4+ -0,90В
Am←Am3+ -2,07В
Am←Am2+ -1,95В
Ступені окиснення 6, 5, 4, 3
Термодинамічні властивості
Густина 13,67 г/см³
Молярна теплоємність n/a Дж/(К·моль)
Теплопровідність n/a Вт/(м·К)
Температура плавлення 1267 К
Теплота плавлення (10,0) кДж/моль
Температура кипіння 2880 К
Теплота випаровування 238,5 кДж/моль
Молярний об'єм 20,8 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки Гексагональна
Період ґратки n/a Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая n/a К
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
image Америцій у Вікісховищі

Історія

Вперше америцій виділили Г. Сіборг, Леон О. Морган, Ральф А. Джеймс та Альберт Ґіорсо в 1944 році в Університеті Каліфорнії (Берклі) та у Металургійній лабораторії Чиказького університету, яка тепер відома як Аргоннська національна лабораторія. Ізотоп 241Am утворювався при послідовному захопленні нейтронів ядром 239Pu в ядерному реакторі. Спочатку утворювався 240Pu, потім 241Pu, який через бета-розпад перетворювався в 241Am.

Експерименти, пов'язані з ядерною фізикою були засекречені під час Другої світової війни, а секретність була знята лише у листопаді 1945. Повідомити наукову спільноту про відкриття планувалося 16 листопада, на засіданні Американського хімічного товариства, проте це несподіванно сталося на п'ять днів раніше. Гленн Свіборг був запрошений на радіошоу «Quiz Kids», де діти могли задавати йому різні питання (одним з цих дітей був майбутній нобелівський лауреат Джеймс Ватсон). Коли один з дітей, Річард Вільямс, спитав у Свіборга, чи відкрили вони ще якісь нові елементи під час війни, крім нептунію і плутонію, той відповів чесно, і у прямому ефірі розказав про відкриття елементів номер 95 і 96.

Для нового елементу було запропоновано багато варіантів назви. Короткий список включав такі варіанти як «саноніум», «артіфіум» і «цикло». Назва «америцій» була дана через те, що новий елемент є хімічним аналогом європію.

Отримання

Америцій може бути отриманий з урану у атомних реакторах, переробці старої ядерної зброї, а також у радіоактивних викидах, що лишаються після використання такої зброї.

Основна реакція отримання — нейтронна активація 238U, при якій утворюються важкі ізотопи урану, до 241U. Починаючи з 239U уран розпадається через бета-канал, перетворюючись на нептуній з тою самою атомною масою. Нептуній, також опромінюючись нейтронами, захоплює їх, утворюючи ізотопи аж до 244Np. Аналогічно, нептуній, починаючи з 239Np бета-розпадається на плутоній(і уран-239 і нептуній-239 мають дуже короткі періоди напіврозпаду, тому зазвичай розпадаються до того, як встигають захопити ще один нейтрон, окрім як при дуже інтенсивному опроміненні), який захоплюючи нейтрони, утворює важкі ізотопи, і, нарешті, 241Pu, 243Pu, 245Pu, 246Pu зазнають бета-розпаду, перетворюючись на відповідні ізотопи америцію. Періоди напіврозпаду цих ізотопів плутонію — 14,3 років, 5 годин, 10,5 годин і 11 днів відповідно.

В промислових масштабах такий процес відбувається у ядерних реакторах при роботі, при підготовці діючої речовини для ядерної зброї а також у реакціях, що відбуваються при детонації такої зброї. При цьому, якщо потоки нейтронів слабкі, легкі ізотопи утворюються у більших кількостях ніж важкі (бо ядра 239Pu і 240Pu частіше встигають розпастися до того, як вони захоплять нейтрон). Тому у відпрацьованному ядерному паливі 241Am має концентрацію 0,22 г/т, а 243Am — 0,1 г/т. При цьому, концентрація 241Pu, що розпадається, утворюючи америцій і потенційно може бути використаний для його отримання, становить 1,19 г/т. Максимальна концентрація америцію при розпаді плутонію-241 утворюється через 70 років після завершення роботи реактора. Опромінення нейтронами у реакторах триває роками, тому ізотопи америцію з масовими числами 245 і 246, що мають періоди напіврозпаду менше доби, не накопичуються у значущих кількостях.

При детонації атомної бомби потік нейтронів значно інтенсивніший ніж у ядерному реакторі, тому в цьому випадку частіше утворюються америцій-243.

Інший спосіб — бомбардування урану-238 альфа-частинками. При цьому америцій утворюється за реакцією:

image.

Ядерні відходи розділяють на складові за допомогою [en], при якому америцій екстрагується разом з хімічно подібним до нього плутонієм. Подальше розділення цих металів може проходити за допомогою процесів іонного обміну, [en] або преципітації.

Щороку добувається кілька кілограмів америцію.

Америцій у природі

На відміну від нептунію і плутонію, америцій поки що не був знайдений у радіоактивних рудах навіть у слідових кількостях, і не відомі природні реакції, за допомогою яких він міг би утворюватися. Примордіальний (утворенний до формування сонячної системи) америцій, або породжуючі його ізотопи достеменно розпалися.

Для утворення америцію природній плутоній (що утворюється при захопленні нейтронів природнім ураном-238, а тому надзвичайно рідкісним — частка плутонію у найбагатших уранових рудах становить 10−11 від кількості урану) має пройти ще через два захоплення нейтрона. Теоретично передбачувана кількість такого америцію становить лише 1 атом на кілька десятків кілограмів уранової руди.

Природний атомний реактор «Окло», що працював близько 1,7 мільярдів років тому, створював більш інтенсивний потік нейтронів, а тому в ньому могли синтезуватися важкі трансплутонієві елементи, у тому числі і америцій.

Іншим теоретичним природнім джерелом одиничних атомів америцію можуть бути злиттях нейтронних зір. Довгоживучий ізотоп кюрій-247, що утворюється під час нього, розлітається достатньо швидко, щоб розповсюдитись по всій галактиці до того як повністю розпадеться. У нашій Галактиці такі злиття відбуваються в середньому раз на кілька сотень тисяч років. Основним продуктом розпаду цього ізотопу є америцій-243.

Можна вважати, що весь присутній на Землі америцій має антропогенне походження. Більша частина америцію, що потрапив у атмосферу утворилася під час ядерних випробувань і чорнобильської катастрофи (приблизно по 40 грамів). Також, кілька сотень грамів америцію потрапило до ґрунту під час неналежного зберігання ядерних відходів.

У природі америцій швидко випадає на поверхню землі і накопичується у приповерхневому шарі товщиною 2-4 сантиметри.

Концентрація америцію у породах дуже варіюється в залежності від близькості до місць його викидів. У Нью-Йорку вона становить близько 17 мкг на квадратний кілометр.

Деякі дослідження вказують, що америцій, разом з іншими короткоживучими актиноїдами, присутній у спектрі однієї з найбільш хімічно незвичайних зірок, HD101065, відомої також як зоря Пшибильського, проте загальноприйнятих теорій, як такі елементи можуть там утворюватися, немає.

Використання

Зараз промислово використовується тільки один ізотоп америцію, 241Am.

Америцій масово використовується у іонізаційних детекторах диму.

Альфа-випромінювання америцію використовується для високоточного замірювання товщини скла або металу.

Суміш америція з берилієм є джерелом нейтронів, і використовується у промисловій геофізиці для нейтронного каротажу.

Примітки

  1. AMERICIUM — FROM DISCOVERY TO THE SMOKE DETECTOR AND BEYOND [ 29 жовтня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  2. AMERICIUM PRODUCTION, IMPORT/EXPORT, USE, AND DISPOSAL [ 24 жовтня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  3. Spent fuel composition [ 23 вересня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  4. A Review of Plutonium Destructiveness, Complexity, and Hazards [ 29 квітня 2015 у Wayback Machine.](англ.)
  5. Isotopes of the Element Americium [ 9 серпня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  6. Neutron stardust and the elements of Earth [ 14 серпня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
  7. POTENTIAL FOR HUMAN EXPOSURE [ 21 жовтня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  8. Identification of absorption lines of short half-life actinides in the spectrum of Przybylski’s star (HD 101065)(англ.)
  9. Tc and Other Unstable Elements in Przybylski’s Star(англ.)
  10. Radiation And How Advanced Gauging Technologies Uses It [ 19 липня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  11. Nuclear Logging [ 19 липня 2020 у Wayback Machine.](англ.)

Література

Інтернет-ресурси

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Americium
У Вікісловнику є сторінка americium.
  • Americium [ 12 листопада 2020 у Wayback Machine.] at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
  • ATSDR — Public Health Statement: Americium [ 30 серпня 2006 у Wayback Machine.]

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Americij Am himichnij element radioaktivnij metal z simejstva aktinoyidiv atomne chislo 95 vidnosna atomna masa 243 13 upershe buv sintezovanij u 1944 Sintezuyetsya u yadernih reaktorah pri bombarduvanni plutoniyu nejtronami Americij Am Atomnij nomer 95Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini sriblyasto bilij radioaktivnij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 243 0614 a o m g mol Radius atoma 173 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 0 0 0 00 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Rn 5f7 7s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius n a pmRadius iona 4e 92 3e 107 pmElektronegativnist za Polingom 1 3Elektrodnij potencial Am Am4 0 90V Am Am3 2 07V Am Am2 1 95VStupeni okisnennya 6 5 4 3Termodinamichni vlastivostiGustina 13 67 g sm Molyarna teployemnist n a Dzh K mol Teploprovidnist n a Vt m K Temperatura plavlennya 1267 KTeplota plavlennya 10 0 kDzh molTemperatura kipinnya 2880 KTeplota viparovuvannya 238 5 kDzh molMolyarnij ob yem 20 8 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki GeksagonalnaPeriod gratki n a AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya n a KH He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Americij u VikishovishiIstoriyaVpershe americij vidilili G Siborg Leon O Morgan Ralf A Dzhejms ta Albert Giorso v 1944 roci v Universiteti Kaliforniyi Berkli ta u Metalurgijnij laboratoriyi Chikazkogo universitetu yaka teper vidoma yak Argonnska nacionalna laboratoriya Izotop 241Am utvoryuvavsya pri poslidovnomu zahoplenni nejtroniv yadrom 239Pu v yadernomu reaktori Spochatku utvoryuvavsya 240Pu potim 241Pu yakij cherez beta rozpad peretvoryuvavsya v 241Am Eksperimenti pov yazani z yadernoyu fizikoyu buli zasekrecheni pid chas Drugoyi svitovoyi vijni a sekretnist bula znyata lishe u listopadi 1945 Povidomiti naukovu spilnotu pro vidkrittya planuvalosya 16 listopada na zasidanni Amerikanskogo himichnogo tovaristva prote ce nespodivanno stalosya na p yat dniv ranishe Glenn Sviborg buv zaproshenij na radioshou Quiz Kids de diti mogli zadavati jomu rizni pitannya odnim z cih ditej buv majbutnij nobelivskij laureat Dzhejms Vatson Koli odin z ditej Richard Vilyams spitav u Sviborga chi vidkrili voni she yakis novi elementi pid chas vijni krim neptuniyu i plutoniyu toj vidpoviv chesno i u pryamomu efiri rozkazav pro vidkrittya elementiv nomer 95 i 96 Dlya novogo elementu bulo zaproponovano bagato variantiv nazvi Korotkij spisok vklyuchav taki varianti yak sanonium artifium i ciklo Nazva americij bula dana cherez te sho novij element ye himichnim analogom yevropiyu OtrimannyaAmericij mozhe buti otrimanij z uranu u atomnih reaktorah pererobci staroyi yadernoyi zbroyi a takozh u radioaktivnih vikidah sho lishayutsya pislya vikoristannya takoyi zbroyi Osnovna reakciya otrimannya nejtronna aktivaciya 238U pri yakij utvoryuyutsya vazhki izotopi uranu do 241U Pochinayuchi z 239U uran rozpadayetsya cherez beta kanal peretvoryuyuchis na neptunij z toyu samoyu atomnoyu masoyu Neptunij takozh oprominyuyuchis nejtronami zahoplyuye yih utvoryuyuchi izotopi azh do 244Np Analogichno neptunij pochinayuchi z 239Np beta rozpadayetsya na plutonij i uran 239 i neptunij 239 mayut duzhe korotki periodi napivrozpadu tomu zazvichaj rozpadayutsya do togo yak vstigayut zahopiti she odin nejtron okrim yak pri duzhe intensivnomu oprominenni yakij zahoplyuyuchi nejtroni utvoryuye vazhki izotopi i nareshti 241Pu 243Pu 245Pu 246Pu zaznayut beta rozpadu peretvoryuyuchis na vidpovidni izotopi americiyu Periodi napivrozpadu cih izotopiv plutoniyu 14 3 rokiv 5 godin 10 5 godin i 11 dniv vidpovidno V promislovih masshtabah takij proces vidbuvayetsya u yadernih reaktorah pri roboti pri pidgotovci diyuchoyi rechovini dlya yadernoyi zbroyi a takozh u reakciyah sho vidbuvayutsya pri detonaciyi takoyi zbroyi Pri comu yaksho potoki nejtroniv slabki legki izotopi utvoryuyutsya u bilshih kilkostyah nizh vazhki bo yadra 239Pu i 240Pu chastishe vstigayut rozpastisya do togo yak voni zahoplyat nejtron Tomu u vidpracovannomu yadernomu palivi 241Am maye koncentraciyu 0 22 g t a 243Am 0 1 g t Pri comu koncentraciya 241Pu sho rozpadayetsya utvoryuyuchi americij i potencijno mozhe buti vikoristanij dlya jogo otrimannya stanovit 1 19 g t Maksimalna koncentraciya americiyu pri rozpadi plutoniyu 241 utvoryuyetsya cherez 70 rokiv pislya zavershennya roboti reaktora Oprominennya nejtronami u reaktorah trivaye rokami tomu izotopi americiyu z masovimi chislami 245 i 246 sho mayut periodi napivrozpadu menshe dobi ne nakopichuyutsya u znachushih kilkostyah Pri detonaciyi atomnoyi bombi potik nejtroniv znachno intensivnishij nizh u yadernomu reaktori tomu v comu vipadku chastishe utvoryuyutsya americij 243 Inshij sposib bombarduvannya uranu 238 alfa chastinkami Pri comu americij utvoryuyetsya za reakciyeyu 92 238 U 2 4 H e n 94 241 P u b 95 241 A m displaystyle mathrm 238 92 U 2 4 He xrightarrow n 241 94 Pu xrightarrow beta 241 95 Am Yaderni vidhodi rozdilyayut na skladovi za dopomogoyu en pri yakomu americij ekstraguyetsya razom z himichno podibnim do nogo plutoniyem Podalshe rozdilennya cih metaliv mozhe prohoditi za dopomogoyu procesiv ionnogo obminu en abo precipitaciyi Shoroku dobuvayetsya kilka kilogramiv americiyu Americij u prirodiNa vidminu vid neptuniyu i plutoniyu americij poki sho ne buv znajdenij u radioaktivnih rudah navit u slidovih kilkostyah i ne vidomi prirodni reakciyi za dopomogoyu yakih vin mig bi utvoryuvatisya Primordialnij utvorennij do formuvannya sonyachnoyi sistemi americij abo porodzhuyuchi jogo izotopi dostemenno rozpalisya Dlya utvorennya americiyu prirodnij plutonij sho utvoryuyetsya pri zahoplenni nejtroniv prirodnim uranom 238 a tomu nadzvichajno ridkisnim chastka plutoniyu u najbagatshih uranovih rudah stanovit 10 11 vid kilkosti uranu maye projti she cherez dva zahoplennya nejtrona Teoretichno peredbachuvana kilkist takogo americiyu stanovit lishe 1 atom na kilka desyatkiv kilogramiv uranovoyi rudi Prirodnij atomnij reaktor Oklo sho pracyuvav blizko 1 7 milyardiv rokiv tomu stvoryuvav bilsh intensivnij potik nejtroniv a tomu v nomu mogli sintezuvatisya vazhki transplutoniyevi elementi u tomu chisli i americij Inshim teoretichnim prirodnim dzherelom odinichnih atomiv americiyu mozhut buti zlittyah nejtronnih zir Dovgozhivuchij izotop kyurij 247 sho utvoryuyetsya pid chas nogo rozlitayetsya dostatno shvidko shob rozpovsyuditis po vsij galaktici do togo yak povnistyu rozpadetsya U nashij Galaktici taki zlittya vidbuvayutsya v serednomu raz na kilka soten tisyach rokiv Osnovnim produktom rozpadu cogo izotopu ye americij 243 Mozhna vvazhati sho ves prisutnij na Zemli americij maye antropogenne pohodzhennya Bilsha chastina americiyu sho potrapiv u atmosferu utvorilasya pid chas yadernih viprobuvan i chornobilskoyi katastrofi priblizno po 40 gramiv Takozh kilka soten gramiv americiyu potrapilo do gruntu pid chas nenalezhnogo zberigannya yadernih vidhodiv U prirodi americij shvidko vipadaye na poverhnyu zemli i nakopichuyetsya u pripoverhnevomu shari tovshinoyu 2 4 santimetri Koncentraciya americiyu u porodah duzhe variyuyetsya v zalezhnosti vid blizkosti do misc jogo vikidiv U Nyu Jorku vona stanovit blizko 17 mkg na kvadratnij kilometr Deyaki doslidzhennya vkazuyut sho americij razom z inshimi korotkozhivuchimi aktinoyidami prisutnij u spektri odniyeyi z najbilsh himichno nezvichajnih zirok HD101065 vidomoyi takozh yak zorya Pshibilskogo prote zagalnoprijnyatih teorij yak taki elementi mozhut tam utvoryuvatisya nemaye VikoristannyaZaraz promislovo vikoristovuyetsya tilki odin izotop americiyu 241Am Americij masovo vikoristovuyetsya u ionizacijnih detektorah dimu Alfa viprominyuvannya americiyu vikoristovuyetsya dlya visokotochnogo zamiryuvannya tovshini skla abo metalu Sumish americiya z beriliyem ye dzherelom nejtroniv i vikoristovuyetsya u promislovij geofizici dlya nejtronnogo karotazhu PrimitkiAMERICIUM FROM DISCOVERY TO THE SMOKE DETECTOR AND BEYOND 29 zhovtnya 2020 u Wayback Machine angl AMERICIUM PRODUCTION IMPORT EXPORT USE AND DISPOSAL 24 zhovtnya 2020 u Wayback Machine angl Spent fuel composition 23 veresnya 2020 u Wayback Machine angl A Review of Plutonium Destructiveness Complexity and Hazards 29 kvitnya 2015 u Wayback Machine angl Isotopes of the Element Americium 9 serpnya 2020 u Wayback Machine angl Neutron stardust and the elements of Earth 14 serpnya 2021 u Wayback Machine angl POTENTIAL FOR HUMAN EXPOSURE 21 zhovtnya 2020 u Wayback Machine angl Identification of absorption lines of short half life actinides in the spectrum of Przybylski s star HD 101065 angl Tc and Other Unstable Elements in Przybylski s Star angl Radiation And How Advanced Gauging Technologies Uses It 19 lipnya 2020 u Wayback Machine angl Nuclear Logging 19 lipnya 2020 u Wayback Machine angl LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Internet resursiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Americium U Vikislovniku ye storinka americium Americium 12 listopada 2020 u Wayback Machine at The Periodic Table of Videos University of Nottingham ATSDR Public Health Statement Americium 30 serpnya 2006 u Wayback Machine

Дата публікації:
Топ