Америцій-241 | |
---|---|
Загальні відомості | |
Назва, символ | Америцій-241,241Am |
Нейтронів | 146 |
Протонів | 95 |
Властивості ізотопу | |
Природна концентрація | 0 (синтетичний) |
Період напіврозпаду | 432.6±0.6 років |
Продукти розпаду | |
Атомна маса | 241.0568273(12) а.о.м |
Спін | 5/2− |
Дефект маси | 52934.3±1.1 кеВ |
Енергія зв'язку | 7543.2795(46) кеВ |
Канал розпаду | Енергія розпаду |
α-розпад | 5.486 МеВ |
ІП | 0.0595409 МеВ |
КР | 93.923 МеВ |
СП |
Америцій-241 (241Am, Am-241) — радіоактивний, з періодом напіврозпаду 432,2 років. 241Am є найпоширенішим ізотопом америцію, а також найпоширенішим ізотопом америцію в ядерних відходах. Він зазвичай зустрічається в іонізаційних датчиках диму і є потенційним паливом для довгострокових радіоізотопних термоелектричних генераторів (РТГ). Його звичайними батьківськими нуклідами є через β−, через захоплення електрона, і 245Bk через α-розпад. Америцій-241 має [en] 3,43 кюрі/г. Зазвичай зустрічається у формі [en] (241AmO
2). Цей ізотоп також має один ізомерний стан, 241mAm, з енергією збудження 2,2 МеВ і періодом напіврозпаду 1,23 мкс. Наявність америцію-241 у плутонії визначається вихідною концентрацією плутонію-241 і віком зразка. Старіші зразки плутонію, що містять 241Pu містять накопичений 241Am. У деяких випадках може знадобитися хімічне видалення америцію-241 з переробленого плутонію (наприклад, під час переробки плутонієвих ядер).
Ядерний синтез
Америцій-241 десятиліттями вироблявся в ядерних реакторах у невеликих кількостях, і накопичено багато кілограмів 241Am на даний момент. : 1262 Тим не менш, з того часу коли він вперше був виставлений на продаж у 1962 році, його ціна становила близько US$1,500 за грам, і залишається майже незміною через дуже складну процедуру розділення.
Америцій-241 синтезується не безпосередньо з урану – найпоширенішого матеріалу для реакторів – а з ізотопу плутонію-239. Останній потрібно спочатку виробити відповідно до наступного ядерного процесу:
Захоплення двох нейтронів 239Pu (так звана (n,γ) реакція), з наступним β-розпадом призводить до 241Am:
Плутоній, присутній у відпрацьованому ядерному паливі, містить близько 12% 241Pu. Через те, що він перетворюється на 241Am, 241Pu можна виділити та використати для подальшого створення 241Am. Однак цей процес досить повільний: половина від початкової кількості 241Pu розпадається до 241Am приблизно через 14 років, а кількість 241Am досягає максимуму після 70 років.
Отриманий 241Am може бути використаний для отримання більш важких ізотопів америцію шляхом подальшого захоплення нейтронів всередині ядерного реактора. У реакторі на легкій воді (LWR) 79% нейтронів захоплених 241Am, перетворюють його на 242Am і 10% до його ядерного ізомеру 242mAm:
- 79%:
Розпад
Америцій-241 розпадається переважно через альфа-розпад із слабким побічним виділенням гамма-променів. α-розпад показано наступним чином:
Енергії α-розпаду становлять 5,486 МеВ для 85% випадків, 5,443 МеВ у 13% випадків і 5,388 МеВ для решти 2%. Енергія γ-променів становить 59,5409 кеВ здебільшого з невеликою кількістю інших енергій, таких як 13,9 кеВ, 17,8 кеВ і 26,4 кеВ.
Другим найпоширенішим типом розпаду, який зазнає америцій-241, є спонтанний поділ із коефіцієнтом розгалуження 3,6×10−12 , який відбувається 1,2 рази на секунду на грам америцію-241. Записується так (зірочка позначає збуджене ядро):
Америцій-241 - матеріал, що здатний до розщеплення. Критична маса голої кулі становить 57,6-75,6 кг, а діаметр 19-21 см. Америцій-241 поглинає теплові нейтрони, однак при цьому поділ не відбувається. Поділ ядра може бути ініційований нейтронами з енергією не менше 0,8 МеВ.
Найменш поширеним (найрідкіснішим) типом розпаду америцію-241 є кластерний розпад з викидом 34Si із коефіцієнтом розгалуження менше 7,4×10−16. Це записується як:
Застосування
Іонізаційний детектор диму
Америцій-241 є єдиним синтетичним ізотопом, який знайшов свій шлях до домашнього господарства, де найпоширеніший тип детектора диму (іонізаційного типу) використовує 241AmO
2(діоксид америцію-241) як джерело іонізуючого випромінювання. Цей ізотоп є кращим ніж 226Ra тому що він випромінює 5 разів більше альфа-частинок і відносно мало шкідливого гамма-випромінювання. З періодом напіврозпаду 432,2 роки, кількість америцію в детекторі диму зменшується і включає близько 3% нептунію після 19 і близько 5% після 32 років. Кількість америцію в типовому новому детекторі диму становить 0,29 мікрограмів з активністю 1 мікрокюрі. Деякі старі промислові детектори диму можуть містити до 80 мікрокюрі. Кількість 241Am повільно знижується, коли розпадається на (237Np), інший трансурановий елемент із набагато довшим періодом напіврозпаду (приблизно 2.14 мільйона років). Випромінювані альфа-частинки проходять через іонізаційну камеру, заповненений повітрям простір між двома електродами, що дозволяє невеликому постійному електричному струму протікати завдяки випромінюванню, що іонізує повітряний простір. Будь-який дим, який потрапляє в камеру, блокує вільне проходження деяких альфа-частинок і зменшує іонізацію, що призводить до падіння струму. Схема сигналізації виявляє падіння струму і, як наслідок, запускає п’єзоелектричний зумер. Порівняно з альтернативним оптичним детектором диму, іонізаційний детектор диму дешевший і може виявляти частинки, які є надто малими для значного розсіювання світла. Однак він більш схильний до [en].
Процес виготовлення
Процес виготовлення америцію, який використовується в робочих елементах іонізаційних датчиків диму, починається з діоксиду америцію. 241AmO
2 ретельно змішують із золотом, формують у брикет і сплавляють під тиском при температурі понад 1 470 °F (800 °C) . Підкладка зі срібла та переднє покриття із золота (або сплаву золота чи паладію) наносяться на брикет і запечатуються методом гарячого кування. Потім брикет проходить кілька етапів холодної прокатки для досягнення бажаної товщини та рівня радіаційного випромінювання. Кінцева товщина становить приблизно 0,2 мм, із золотим покриттям, що становить приблизно один відсоток товщини. Отримана смужка фольги, яка становить приблизно 20 мм завширшки, розрізається на частини довжиною 1 м. Джерела вирубаються зі стрічки фольги. Кожен диск приблизно 5,1 мм діаметром, монтується в металевий тримач, зазвичай виготовлений з алюмінію. Тримач - це корпус, який є більшою частиною того, що видно на робочому елементі. Тонкий обідок на тримачі закочується, щоб повністю закрити зрізаний край навколо диска.
Радіоізотопний термоелектричний генератор
Оскільки 241Am має порівняний період напіврозпаду, що і 238Pu (432,2 років проти 87 років), він був запропонований як активний ізотоп радіоізотопних термоелектричних генераторів для використання в космічних кораблях. Навіть незважаючи на те, що америцій-241 виробляє менше тепла та електроенергії, ніж плутоній-238 (вихід енергії становить 114,7 міліват на грам у 241Am проти 570 міліват на грам у 238Pu) і його випромінювання становить більшу загрозу для людини через гамма- та нейтронне випромінювання, він має переваги для довготривалих місій завдяки значно довшому періоду напіврозпаду. Європейське космічне агентство працює над РТГ на основі америцію-241 для своїх космічних зондів через глобальний дефіцит плутонію-238 і легкий доступ до америцію-241 в Європі від переробки ядерних відходів.
Вимоги до екранування в РТГ є другим найнижчими серед усіх можливих ізотопів: лише 238Pu вони менші. Перевага перед 238Pu полягає в тому, що 241Am утворюється як ядерні відходи і є майже ізотопно чистим. Від дослідних зразків РТГ на 241Am очікують 2–2,2 Втe /кг для конструкцій потужністю5–50 Вт. РТГ на 238Pu в межах цього діапазону потужностей порівняні, оскільки переважну більшість маси РІТЕГ складають не ізотопи, а термоелектрики, радіатори та маса утримання ізотопу.
Джерело нейтронів
Оксиди 241Am зпресовані з берилієм, можуть бути дуже ефективними джерелами нейтронів, оскільки вони випромінюють альфа-частинки під час радіоактивного розпаду:
Тут америцій діє як джерело альфа-випромінювання, а берилій виробляє нейтрони завдяки своєму великому поперечному перерізу для ядерної реакції (α,n):
Найбільш поширене використання 241AmBe джерела нейтронів 241AmBe – це [en] – пристрій, який використовується для вимірювання кількості води, присутньої в ґрунті, а також вологості/щільності для контролю якості під час будівництва автомагістралей. Джерела нейтронів з 241Am також використовуються для каротажу свердловин, а також у нейтронній радіографії, томографії та інших радіохімічних дослідженнях.
Виготовлення інших елементів
Америцій-241 іноді використовується як вихідний матеріал для виробництва інших трансуранових елементів і
- наприклад, нейтронне бомбардування 241Am дає 242Am:
Звідти 82,7% з 242Am розпадається до
і 17,3% до 242Pu:82,7% →
17,3% →
В ядерному реакторі 242Am також перетворюється шляхом захоплення нейтронів до
і , який за допомогою β-розпаду перетворюється на :Опромінення 241Am іонами 12C або 22Ne дає ізотопи 253Es (ейнштейній) або (дубній), відповідно. Крім того, елемент берклій (ізотоп ) вперше був навмисно виготовлений та ідентифікований шляхом бомбардування 241Am альфа-частинками, у 1949 році, тією ж групою Берклі, використовуючи той самий циклотрон, який використовувався для багатьох попередніх експериментів. : 1262
Спектрометр
Америцій-241 використовувався як портативне джерело як гамма-променів, так і альфа-частинок для ряду медичних і промислових цілей. 59,5409 keV (9,53950 fДж) Гамма-випромінювання з енергією 59,5409 кеВ від 241Am у таких джерелах можна використовувати для непрямого аналізу матеріалів у радіографії та рентгенівській флуоресцентній спектроскопії, а також для контролю якості в фіксованих . Наприклад, цей ізотоп використовувався для вимірювання товщини скла для створення плоского скла. : 1262 Америцій-241 також підходить для калібрування спектрометрів гамма-випромінювання в діапазоні низьких енергій, оскільки його спектр складається з майже одного піку та незначного континууму Комптона (принаймні на три порядки меншої інтенсивності).
Медицина
Гамма-промені америцію-241 використовувалися для пасивної діагностики функції щитовидної залози. Це медичне застосування вже застаріло. Гамма-промені Америцію-241 можуть забезпечити прийнятну якість рентгенограм із 10-хвилинним часом експозиції. Рентгенограми з 241Am були зроблені лише як експеримент через тривалий час опромінення, що збільшує ефективну дозу живої тканини. Зменшення тривалості опромінення зменшує ймовірність іонізації, яка спричиняє пошкодження клітин і ДНК, і є критичним компонентом принципу «час, відстань, екранування», який використовується для радіаційного захисту.
Небезпеки
Америцій-241 є α-випромінювачем зі слабким побічним продуктом γ-променів. Безпечне поводження з америцієм-241 вимагає знання та дотримання належних заходів безпеки, оскільки без них це було б надзвичайно небезпечно. Його питома константа дози гамма-випромінювання становить 3,14x10-1 мР/год/мКі або 8,48x10-5 мЗв/год/МБк на відстані 1 м.
При вживанні америцій-241 виводиться протягом декількох днів і лише 0,05% всмоктується в кров. Звідти приблизно 45% надходить до печінки і 45% до кісток, а решта 10% виводиться. Поглинання печінкою залежить від людини і збільшується з віком. У кістках америцій спочатку відкладається на і трабекулярних поверхнях і з часом повільно перерозподіляється по кістці. Період напіввиведення 241Am становить 50 років у кістках і 20 років у печінці, тоді як у статевих залозах (яєчках і яєчниках) він залишається назавжди; у всіх цих органах америцій сприяє утворенню ракових клітин внаслідок своєї радіоактивності.
Америцій-241 часто потрапляє на звалища через викинуті датчики диму. У більшості юрисдикцій правила, пов’язані з утилізацією детекторів диму, послаблені. У США «Радіоактивний бойскаут» Девід Ган зміг сконцентрувати америцій-241 з детекторів диму після того, як зумів купити сотню з них за злишковою ціною, а також вкрасти кілька. Було кілька випадків впливу америцію-241, найгіршим був випадок , який у віці 64 років піддався впливу америцію-241, який у 500 разів перевищував норму професійної діяльності в результаті вибуху в його лабораторії. МакКласкі помер у віці 75 років не в результаті опромінення, а від хвороби серця, яка була у нього до аварії. Америцій-241 також було виявлено в океанах у результаті випробувань ядерної зброї, проведених різними країнами.
- Americium: Chemical, physical, and radiological information (PDF). Agency for Toxic Substances and Disease Registry (CDC). с. 103—111. Процитовано 24 липня 2019.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (вид. 2nd). . ISBN . LCCN 97036336. OCLC 1005231772. OL 689297M.
- . World Nuclear Association (en-gb) . January 2009. Архів оригіналу за 24 грудня 2008. Процитовано 2 вересня 2022.
{{}}
: Проігноровано невідомий параметр|df=
() - . Blue Ridge Environmental Defense League. Архів оригіналу за 28 липня 2022. Процитовано 2 вересня 2022.
{{}}
: Проігноровано невідомий параметр|df=
() - Sasahara, Akihiro; Matsumura, Tetsuo; Nicolaou, Giorgos; Papaioannou, Dimitri (7 лютого 2012). Neutron and Gamma Ray Source Evaluation of LWR High Burn-up UO
2 and MOX Spent Fuels. Journal of Nuclear Science and Technology. . 41 (4): 448—456. doi:10.1080/18811248.2004.9715507. (eISSN) 1881-1248. ISSN 0022-3131. OCLC 2251715. - AMERICIUM-241.
- GAMMA RAY SPECTRUM OF AM-241 IN A BACK SCATTERING GEOMETRY USING A HIGH PURITY GERMANIUM DETECTOR (PDF).
- Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, Meng; Huang, W.J.; Naimi, S. (2017-03). The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties. Chinese Physics C. Т. 41, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. ISSN 1674-1137. Процитовано 8 червня 2024.
- Dias, Hemanth; Tancock, Nigel; Clayton, Angela (20 жовтня 2003). Critical mass calculations for 241Am, 242mAm and 243Am. Proceedings of the seventh international conference on nuclear criticality safety. . CiteSeerX 10.1.1.540.1085 — через International Atomic Energy Agency (IAEA).
{{}}
: Проігноровано невідомий параметр|df=
() - Gulevich, A. V.; Eliseev, V. A.; Komlev, O. G.; Tormyshev, I. V.; Toshinsky, G. I. (2020). Americium Transmutation in the SVBR-100 Reactor. World Journal of Nuclear Science and Technology. Т. 10, № 03. с. 116—128. doi:10.4236/wjnst.2020.103011. ISSN 2161-6795. Процитовано 8 червня 2024.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом () - . Nuclear Issues Briefing Paper (en-au) . . 35. May 2002. Архів оригіналу за 3 березня 2008. Процитовано 2 вересня 2022.
{{}}
: Обслуговування CS1:Сторінки з посиланнями на джерела, що мають непридатні URL () - . , DE.
{{}}
:|archive-date=
вимагає|archive-url=
(); Вказано більш, ніж один|archivedate=
та|archive-date=
(); Пропущений або порожній|title=
()Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url () - Bukowski, Richard W.; Peacock, Richard D.; Averill, Jason D.; Cleary, Thomas G.; Bryner, Nelson P. та ін. (1 грудня 2007). Home Smoke Alarms Analysis of the Response of Several Available Technologies in Residential Fire Settings (Технічний звіт). № NIST TN 1455-1. оригіналу за 8 березня 2022. Процитовано 2 вересня 2022.
{{}}
: Проігноровано невідомий параметр|df=
() - Smoke detectors and americium-241 fact sheet (PDF) (Звіт) (en-ca) . [en]. October 2008. (PDF) оригіналу за 20 травня 2022. Процитовано 2 вересня 2022.
{{}}
: Проігноровано невідомий параметр|df=
() - (Звіт). Atlanta, GA.
{{}}
:|archive-date=
вимагає|archive-url=
(); Вказано більш, ніж один|archivedate=
та|archive-date=
(); Пропущений або порожній|title=
()Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url () - Smoke Detector. How Products are Made. n.d. Процитовано 1 вересня 2022.
- Kulcinski, G.L. (Spring 2000). Nuclear Power in Space. (PDF). University of Wisconsin Fusion Technology Institute. last page. Архів оригіналу (PDF) за 4 січня 2006.
- Chahal, Major S. (8 лютого 2012). European Space Nuclear Power Programme: UK Activities (PDF). UK Space Agency. (PDF) оригіналу за 16 травня 2012. Процитовано 1 вересня 2022 — через .
- Clark, Stephen (9 липня 2010). Space agencies tackle waning plutonium stockpiles. Spaceflight Now. оригіналу за 28 липня 2022. Процитовано 2 вересня 2022.
ESA's nuclear program would likely focus on americium, according to Southwood. [...] Americium-241 has a longer half-life than plutonium-238, meaning it could survive longer in space, but the isotope produces less heat and electricity. Americium is also a greater radiation hazard to humans, according to scientists.
- (28 вересня 2009). Plutonium Shortage Could Stall Space Exploration. NPR. оригіналу за 12 серпня 2022. Процитовано 2 вересня 2022.
NASA is running out of the special kind of plutonium needed to power deep space probes, worrying planetary scientists who say the U. S. urgently needs to restart production of plutonium-238.
- . The Woodlands, Texas.
{{}}
:|archive-date=
вимагає|archive-url=
(); Вказано більш, ніж один|archivedate=
та|archive-date=
(); Недійсний|display-authors=5
(); Пропущений або порожній|title=
()Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url () - Industrial Uses of Nuclear Materials. Nuclear Regulatory Commission (en-us) . 2 грудня 2020. оригіналу за 8 серпня 2022. Процитовано 2 вересня 2022.
{{}}
: Проігноровано невідомий параметр|df=
() - Binder, Harry H. (1999). Lexikon der chemischen Elemente: das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten [Lexicon of the chemical elements: the periodic table in facts, figures and dates] (нім.). Hirzel. ISBN . LCCN 99200502. OCLC 40933941. OL 90844M.
- Nuclear Data Viewer 2.4 [ 2017-06-01 у Wayback Machine.], NNDC
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 29 листопада 2015.
- AMERICIUM-241 [241Am].
- Frisch, Franz Crystal Clear, 100 x energy, Bibliographisches Institut AG, Mannheim 1977, , p. 184
- , The Radioactive Boy Scout: When a teenager attempts to build a breeder reactor.
- . Fox News. 4 серпня 2007. Архів оригіналу за 8 грудня 2007. Процитовано 28 листопада 2007.
- . Detroit Free Press. Associated Press. 27 серпня 2007. Архів оригіналу за 29 вересня 2007. Процитовано 27 серпня 2007.
- . Fox News. 4 жовтня 2007. Архів оригіналу за 13 листопада 2007. Процитовано 28 листопада 2007.
- Cary, Annette (25 квітня 2008). . Tri-City Herald. Архів оригіналу за 10 лютого 2010. Процитовано 17 червня 2008.
- . . Associated Press. 3 червня 2005. Архів оригіналу за 13 жовтня 2007. Процитовано 17 червня 2007.
- Rozmaric, M.; Chamizo, E.; Louw, D. C.; López-Lora, M.; Blinova, O.; Levy, I.; Mudumbi, B.; van der Plas, A. K.; Garcia Tenorio, R. (1 січня 2022). Fate of anthropogenic radionuclides (90Sr, 137Cs, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Am) in seawater in the northern Benguela upwelling system off Namibia. . 286 (Pt 1): 131514. Bibcode:2022Chmsp.28631514R. doi:10.1016/j.chemosphere.2021.131514. ISSN 0045-6535. PMID 34311394. Процитовано 1 січня 2024 — через Elsevier Science Direct.
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 241 Tablicya izotopiv Zagalni vidomosti Nazva simvol Americij 241 241Am Nejtroniv 146 Protoniv 95 Vlastivosti izotopu Prirodna koncentraciya 0 sintetichnij Period napivrozpadu 432 6 0 6 rokiv Produkti rozpadu Atomna masa 241 0568273 12 a o m Spin 5 2 Defekt masi 52934 3 1 1 keV Energiya zv yazku 7543 2795 46 keV Kanal rozpadu Energiya rozpadu a rozpad 5 486 MeV IP 0 0595409 MeV KR 93 923 MeV SP Americij 241 241Am Am 241 inshi movi z masovim chislom 241 Yak i vsi izotopi americiyu vin radioaktivnij z periodom napivrozpadu 432 2 rokiv 241Am ye najposhirenishim izotopom americiyu a takozh najposhirenishim izotopom americiyu v yadernih vidhodah Vin zazvichaj zustrichayetsya v ionizacijnih datchikah dimu i ye potencijnim palivom dlya dovgostrokovih radioizotopnih termoelektrichnih generatoriv RTG Jogo zvichajnimi batkivskimi nuklidami ye inshi movi cherez b inshi movi cherez zahoplennya elektrona i 245Bk cherez a rozpad Americij 241 maye en 3 43 kyuri g Zazvichaj zustrichayetsya u formi en 241 Am O2 Cej izotop takozh maye odin izomernij stan 241mAm z energiyeyu zbudzhennya 2 2 MeV i periodom napivrozpadu 1 23 mks Nayavnist americiyu 241 u plutoniyi viznachayetsya vihidnoyu koncentraciyeyu plutoniyu 241 i vikom zrazka Starishi zrazki plutoniyu sho mistyat 241Pu mistyat nakopichenij 241Am U deyakih vipadkah mozhe znadobitisya himichne vidalennya americiyu 241 z pereroblenogo plutoniyu napriklad pid chas pererobki plutoniyevih yader Yadernij sintezAmericij 241 desyatilittyami viroblyavsya v yadernih reaktorah u nevelikih kilkostyah i nakopicheno bagato kilogramiv 241Am na danij moment 1262 Tim ne mensh z togo chasu koli vin vpershe buv vistavlenij na prodazh u 1962 roci jogo cina stanovila blizko US 1 500 za gram i zalishayetsya majzhe nezminoyu cherez duzhe skladnu proceduru rozdilennya Americij 241 sintezuyetsya ne bezposeredno z uranu najposhirenishogo materialu dlya reaktoriv a z izotopu plutoniyu 239 Ostannij potribno spochatku virobiti vidpovidno do nastupnogo yadernogo procesu 92 238 U n g 92 239 U 23 5 m i n b 93 239 N p 2 3565 d b 94 239 P u displaystyle mathrm 238 92 U xrightarrow n gamma 92 239 U xrightarrow 23 5 min beta 93 239 Np xrightarrow 2 3565 d beta 94 239 Pu Zahoplennya dvoh nejtroniv 239Pu tak zvana n g reakciya z nastupnim b rozpadom prizvodit do 241Am 94 239 P u 2 n g 94 241 P u 14 35 y r b 95 241 A m displaystyle mathrm 239 94 Pu xrightarrow 2 n gamma 94 241 Pu xrightarrow 14 35 yr beta 95 241 Am Plutonij prisutnij u vidpracovanomu yadernomu palivi mistit blizko 12 241Pu Cherez te sho vin peretvoryuyetsya na 241Am 241Pu mozhna vidiliti ta vikoristati dlya podalshogo stvorennya 241Am Odnak cej proces dosit povilnij polovina vid pochatkovoyi kilkosti 241Pu rozpadayetsya do 241Am priblizno cherez 14 rokiv a kilkist 241Am dosyagaye maksimumu pislya 70 rokiv Otrimanij 241Am mozhe buti vikoristanij dlya otrimannya bilsh vazhkih izotopiv americiyu shlyahom podalshogo zahoplennya nejtroniv vseredini yadernogo reaktora U reaktori na legkij vodi LWR 79 nejtroniv zahoplenih 241Am peretvoryuyut jogo na 242Am i 10 do jogo yadernogo izomeru 242mAm 79 95 241 A m n g 95 242 A m displaystyle mathrm 241 95 Am xrightarrow n gamma 95 242 Am RozpadAmericij 241 rozpadayetsya perevazhno cherez alfa rozpad iz slabkim pobichnim vidilennyam gamma promeniv a rozpad pokazano nastupnim chinom 95 241 A m 432 2 y 93 237 N p 2 4 a 2 g 59 5409 k e V displaystyle mathrm 241 95 Am overset 432 2y longrightarrow 93 237 Np 2 4 alpha 2 gamma 59 5409 keV Energiyi a rozpadu stanovlyat 5 486 MeV dlya 85 vipadkiv 5 443 MeV u 13 vipadkiv i 5 388 MeV dlya reshti 2 Energiya g promeniv stanovit 59 5409 keV zdebilshogo z nevelikoyu kilkistyu inshih energij takih yak 13 9 keV 17 8 keV i 26 4 keV Drugim najposhirenishim tipom rozpadu yakij zaznaye americij 241 ye spontannij podil iz koeficiyentom rozgaluzhennya 3 6 10 12 yakij vidbuvayetsya 1 2 razi na sekundu na gram americiyu 241 Zapisuyetsya tak zirochka poznachaye zbudzhene yadro 95 241 A m 95 241 A m 3 0 1 n produkti podilu g displaystyle mathrm 241 95 Am longrightarrow 95 241 Am longrightarrow 3 0 1 n text produkti podilu gamma Americij 241 material sho zdatnij do rozsheplennya Kritichna masa goloyi kuli stanovit 57 6 75 6 kg a diametr 19 21 sm Americij 241 poglinaye teplovi nejtroni odnak pri comu podil ne vidbuvayetsya Podil yadra mozhe buti inicijovanij nejtronami z energiyeyu ne menshe 0 8 MeV Najmensh poshirenim najridkisnishim tipom rozpadu americiyu 241 ye klasternij rozpad z vikidom 34Si iz koeficiyentom rozgaluzhennya menshe 7 4 10 16 Ce zapisuyetsya yak 95 241 A m 81 207 T l 14 34 S i displaystyle mathrm 241 95 Am longrightarrow 81 207 Tl 14 34 Si ZastosuvannyaIonizacijnij detektor dimu Dokladnishe Detektor dimu Robochij element ionizacijnogo detektora dimu z americiyem 241 Americij 241 ye yedinim sintetichnim izotopom yakij znajshov svij shlyah do domashnogo gospodarstva de najposhirenishij tip detektora dimu ionizacijnogo tipu vikoristovuye 241 Am O2 dioksid americiyu 241 yak dzherelo ionizuyuchogo viprominyuvannya Cej izotop ye krashim nizh 226Ra tomu sho vin viprominyuye 5 raziv bilshe alfa chastinok i vidnosno malo shkidlivogo gamma viprominyuvannya Z periodom napivrozpadu 432 2 roki kilkist americiyu v detektori dimu zmenshuyetsya i vklyuchaye blizko 3 neptuniyu pislya 19 i blizko 5 pislya 32 rokiv Kilkist americiyu v tipovomu novomu detektori dimu stanovit 0 29 mikrogramiv z aktivnistyu 1 mikrokyuri Deyaki stari promislovi detektori dimu mozhut mistiti do 80 mikrokyuri Kilkist 241Am povilno znizhuyetsya koli rozpadayetsya na inshi movi 237Np inshij transuranovij element iz nabagato dovshim periodom napivrozpadu priblizno 2 14 miljona rokiv Viprominyuvani alfa chastinki prohodyat cherez ionizacijnu kameru zapovnenenij povitryam prostir mizh dvoma elektrodami sho dozvolyaye nevelikomu postijnomu elektrichnomu strumu protikati zavdyaki viprominyuvannyu sho ionizuye povitryanij prostir Bud yakij dim yakij potraplyaye v kameru blokuye vilne prohodzhennya deyakih alfa chastinok i zmenshuye ionizaciyu sho prizvodit do padinnya strumu Shema signalizaciyi viyavlyaye padinnya strumu i yak naslidok zapuskaye p yezoelektrichnij zumer Porivnyano z alternativnim optichnim detektorom dimu ionizacijnij detektor dimu deshevshij i mozhe viyavlyati chastinki yaki ye nadto malimi dlya znachnogo rozsiyuvannya svitla Odnak vin bilsh shilnij do en Proces vigotovlennya Proces vigotovlennya americiyu yakij vikoristovuyetsya v robochih elementah ionizacijnih datchikiv dimu pochinayetsya z dioksidu americiyu 241 Am O2 retelno zmishuyut iz zolotom formuyut u briket i splavlyayut pid tiskom pri temperaturi ponad 1 470 F 800 C Pidkladka zi sribla ta perednye pokrittya iz zolota abo splavu zolota chi paladiyu nanosyatsya na briket i zapechatuyutsya metodom garyachogo kuvannya Potim briket prohodit kilka etapiv holodnoyi prokatki dlya dosyagnennya bazhanoyi tovshini ta rivnya radiacijnogo viprominyuvannya Kinceva tovshina stanovit priblizno 0 2 mm iz zolotim pokrittyam sho stanovit priblizno odin vidsotok tovshini Otrimana smuzhka folgi yaka stanovit priblizno 20 mm zavshirshki rozrizayetsya na chastini dovzhinoyu 1 m Dzherela virubayutsya zi strichki folgi Kozhen disk priblizno 5 1 mm diametrom montuyetsya v metalevij trimach zazvichaj vigotovlenij z alyuminiyu Trimach ce korpus yakij ye bilshoyu chastinoyu togo sho vidno na robochomu elementi Tonkij obidok na trimachi zakochuyetsya shob povnistyu zakriti zrizanij kraj navkolo diska Radioizotopnij termoelektrichnij generator Oskilki 241Am maye porivnyanij period napivrozpadu sho i 238Pu 432 2 rokiv proti 87 rokiv vin buv zaproponovanij yak aktivnij izotop radioizotopnih termoelektrichnih generatoriv dlya vikoristannya v kosmichnih korablyah Navit nezvazhayuchi na te sho americij 241 viroblyaye menshe tepla ta elektroenergiyi nizh plutonij 238 vihid energiyi stanovit 114 7 milivat na gram u 241Am proti 570 milivat na gram u 238Pu i jogo viprominyuvannya stanovit bilshu zagrozu dlya lyudini cherez gamma ta nejtronne viprominyuvannya vin maye perevagi dlya dovgotrivalih misij zavdyaki znachno dovshomu periodu napivrozpadu Yevropejske kosmichne agentstvo pracyuye nad RTG na osnovi americiyu 241 dlya svoyih kosmichnih zondiv cherez globalnij deficit plutoniyu 238 i legkij dostup do americiyu 241 v Yevropi vid pererobki yadernih vidhodiv Vimogi do ekranuvannya v RTG ye drugim najnizhchimi sered usih mozhlivih izotopiv lishe 238Pu voni menshi Perevaga pered 238Pu polyagaye v tomu sho 241Am utvoryuyetsya yak yaderni vidhodi i ye majzhe izotopno chistim Vid doslidnih zrazkiv RTG na 241Am ochikuyut 2 2 2 Vte kg dlya konstrukcij potuzhnistyu5 50 Vt RTG na 238Pu v mezhah cogo diapazonu potuzhnostej porivnyani oskilki perevazhnu bilshist masi RITEG skladayut ne izotopi a termoelektriki radiatori ta masa utrimannya izotopu Dzherelo nejtroniv Oksidi 241Am zpresovani z beriliyem mozhut buti duzhe efektivnimi dzherelami nejtroniv oskilki voni viprominyuyut alfa chastinki pid chas radioaktivnogo rozpadu 95 241 A m 432 2 y 93 237 N p 2 4 a 2 g 59 5 k e V displaystyle mathrm 241 95 Am overset 432 2y longrightarrow 93 237 Np 2 4 alpha 2 gamma 59 5 keV Tut americij diye yak dzherelo alfa viprominyuvannya a berilij viroblyaye nejtroni zavdyaki svoyemu velikomu poperechnomu pererizu dlya yadernoyi reakciyi a n 4 9 B e 2 4 a 2 6 12 C 0 1 n g textstyle mathrm 9 4 Be 2 4 alpha 2 longrightarrow 6 12 C 0 1 n gamma Najbilsh poshirene vikoristannya 241 Am Be dzherela nejtroniv 241 Am Be ce en pristrij yakij vikoristovuyetsya dlya vimiryuvannya kilkosti vodi prisutnoyi v grunti a takozh vologosti shilnosti dlya kontrolyu yakosti pid chas budivnictva avtomagistralej Dzherela nejtroniv z 241Am takozh vikoristovuyutsya dlya karotazhu sverdlovin a takozh u nejtronnij radiografiyi tomografiyi ta inshih radiohimichnih doslidzhennyah Vigotovlennya inshih elementiv Diagrama sho vidobrazhaye aktinoyidi ta yihni rozpadi ta peretvorennya Americij 241 inodi vikoristovuyetsya yak vihidnij material dlya virobnictva inshih transuranovih elementiv i inshi movi napriklad nejtronne bombarduvannya 241Am daye 242Am 95 241 A m n g 95 242 A m displaystyle mathrm 241 95 Am xrightarrow n gamma 95 242 Am Zvidti 82 7 z 242Am rozpadayetsya do inshi movi i 17 3 do 242Pu 82 7 95 241 A m n g 95 242 A m 16 02 h b 96 242 C m displaystyle mathrm 241 95 Am xrightarrow n gamma 95 242 Am xrightarrow 16 02 h beta 96 242 Cm 17 3 95 241 A m n g 95 242 A m 16 02 h b 94 242 P u displaystyle mathrm 241 95 Am xrightarrow n gamma 95 242 Am xrightarrow 16 02 h beta 94 242 Pu V yadernomu reaktori 242Am takozh peretvoryuyetsya shlyahom zahoplennya nejtroniv do inshi movi i yakij za dopomogoyu b rozpadu peretvoryuyetsya na inshi movi 95 242 A m n g 95 243 A m n g 95 244 A m 10 1 h b 96 244 C m displaystyle mathrm 242 95 Am xrightarrow n gamma 95 243 Am xrightarrow n gamma 95 244 Am xrightarrow 10 1 h beta 96 244 Cm Oprominennya 241Am ionami 12C abo 22Ne daye izotopi 253Es ejnshtejnij abo inshi movi dubnij vidpovidno Krim togo element berklij izotop inshi movi vpershe buv navmisno vigotovlenij ta identifikovanij shlyahom bombarduvannya 241Am alfa chastinkami u 1949 roci tiyeyu zh grupoyu Berkli vikoristovuyuchi toj samij ciklotron yakij vikoristovuvavsya dlya bagatoh poperednih eksperimentiv 1262 Spektrometr Americij 241 vikoristovuvavsya yak portativne dzherelo yak gamma promeniv tak i alfa chastinok dlya ryadu medichnih i promislovih cilej 59 5409 keV 9 53950 fDzh Gamma viprominyuvannya z energiyeyu 59 5409 keV vid 241Am u takih dzherelah mozhna vikoristovuvati dlya nepryamogo analizu materialiv u radiografiyi ta rentgenivskij fluorescentnij spektroskopiyi a takozh dlya kontrolyu yakosti v fiksovanih inshi movi Napriklad cej izotop vikoristovuvavsya dlya vimiryuvannya tovshini skla dlya stvorennya ploskogo skla 1262 Americij 241 takozh pidhodit dlya kalibruvannya spektrometriv gamma viprominyuvannya v diapazoni nizkih energij oskilki jogo spektr skladayetsya z majzhe odnogo piku ta neznachnogo kontinuumu Komptona prinajmni na tri poryadki menshoyi intensivnosti Medicina Gamma promeni americiyu 241 vikoristovuvalisya dlya pasivnoyi diagnostiki funkciyi shitovidnoyi zalozi Ce medichne zastosuvannya vzhe zastarilo Gamma promeni Americiyu 241 mozhut zabezpechiti prijnyatnu yakist rentgenogram iz 10 hvilinnim chasom ekspoziciyi Rentgenogrami z 241Am buli zrobleni lishe yak eksperiment cherez trivalij chas oprominennya sho zbilshuye efektivnu dozu zhivoyi tkanini Zmenshennya trivalosti oprominennya zmenshuye jmovirnist ionizaciyi yaka sprichinyaye poshkodzhennya klitin i DNK i ye kritichnim komponentom principu chas vidstan ekranuvannya yakij vikoristovuyetsya dlya radiacijnogo zahistu NebezpekiAmericij 241 ye a viprominyuvachem zi slabkim pobichnim produktom g promeniv Bezpechne povodzhennya z americiyem 241 vimagaye znannya ta dotrimannya nalezhnih zahodiv bezpeki oskilki bez nih ce bulo b nadzvichajno nebezpechno Jogo pitoma konstanta dozi gamma viprominyuvannya stanovit 3 14x10 1 mR god mKi abo 8 48x10 5 mZv god MBk na vidstani 1 m Pri vzhivanni americij 241 vivoditsya protyagom dekilkoh dniv i lishe 0 05 vsmoktuyetsya v krov Zvidti priblizno 45 nadhodit do pechinki i 45 do kistok a reshta 10 vivoditsya Poglinannya pechinkoyu zalezhit vid lyudini i zbilshuyetsya z vikom U kistkah americij spochatku vidkladayetsya na inshi movi i trabekulyarnih poverhnyah i z chasom povilno pererozpodilyayetsya po kistci Period napivvivedennya 241Am stanovit 50 rokiv u kistkah i 20 rokiv u pechinci todi yak u statevih zalozah yayechkah i yayechnikah vin zalishayetsya nazavzhdi u vsih cih organah americij spriyaye utvorennyu rakovih klitin vnaslidok svoyeyi radioaktivnosti Americij 241 chasto potraplyaye na zvalisha cherez vikinuti datchiki dimu U bilshosti yurisdikcij pravila pov yazani z utilizaciyeyu detektoriv dimu poslableni U SShA Radioaktivnij bojskaut Devid Gan zmig skoncentruvati americij 241 z detektoriv dimu pislya togo yak zumiv kupiti sotnyu z nih za zlishkovoyu cinoyu a takozh vkrasti kilka Bulo kilka vipadkiv vplivu americiyu 241 najgirshim buv vipadok inshi movi yakij u vici 64 rokiv piddavsya vplivu americiyu 241 yakij u 500 raziv perevishuvav normu profesijnoyi diyalnosti v rezultati vibuhu v jogo laboratoriyi MakKlaski pomer u vici 75 rokiv ne v rezultati oprominennya a vid hvorobi sercya yaka bula u nogo do avariyi Americij 241 takozh bulo viyavleno v okeanah u rezultati viprobuvan yadernoyi zbroyi provedenih riznimi krayinami Americium Chemical physical and radiological information PDF Agency for Toxic Substances and Disease Registry CDC s 103 111 Procitovano 24 lipnya 2019 Greenwood Norman N Earnshaw Alan 1997 Chemistry of the Elements vid 2nd ISBN 978 0 7506 3365 9 LCCN 97036336 OCLC 1005231772 OL 689297M World Nuclear Association en gb January 2009 Arhiv originalu za 24 grudnya 2008 Procitovano 2 veresnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Proignorovano nevidomij parametr df dovidka Blue Ridge Environmental Defense League Arhiv originalu za 28 lipnya 2022 Procitovano 2 veresnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Proignorovano nevidomij parametr df dovidka Sasahara Akihiro Matsumura Tetsuo Nicolaou Giorgos Papaioannou Dimitri 7 lyutogo 2012 Neutron and Gamma Ray Source Evaluation of LWR High Burn up UO2 and MOX Spent Fuels Journal of Nuclear Science and Technology inshi movi 41 4 448 456 doi 10 1080 18811248 2004 9715507 eISSN 1881 1248 ISSN 0022 3131 OCLC 2251715 AMERICIUM 241 GAMMA RAY SPECTRUM OF AM 241 IN A BACK SCATTERING GEOMETRY USING A HIGH PURITY GERMANIUM DETECTOR PDF Audi G Kondev F G Wang Meng Huang W J Naimi S 2017 03 The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties Chinese Physics C T 41 3 s 030001 doi 10 1088 1674 1137 41 3 030001 ISSN 1674 1137 Procitovano 8 chervnya 2024 Dias Hemanth Tancock Nigel Clayton Angela 20 zhovtnya 2003 Critical mass calculations for 241Am 242mAm and 243Am Proceedings of the seventh international conference on nuclear criticality safety CiteSeerX 10 1 1 540 1085 cherez International Atomic Energy Agency IAEA a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite conference title Shablon Cite conference cite conference a Proignorovano nevidomij parametr df dovidka Gulevich A V Eliseev V A Komlev O G Tormyshev I V Toshinsky G I 2020 Americium Transmutation in the SVBR 100 Reactor World Journal of Nuclear Science and Technology T 10 03 s 116 128 doi 10 4236 wjnst 2020 103011 ISSN 2161 6795 Procitovano 8 chervnya 2024 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Nuclear Issues Briefing Paper en au 35 May 2002 Arhiv originalu za 3 bereznya 2008 Procitovano 2 veresnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a Obslugovuvannya CS1 Storinki z posilannyami na dzherela sho mayut nepridatni URL posilannya DE a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite conference title Shablon Cite conference cite conference a archive date vimagaye archive url dovidka Vkazano bilsh nizh odin archivedate ta archive date dovidka Propushenij abo porozhnij title dovidka Obslugovuvannya CS1 Storinki z parametrom url status ale bez parametra archive url posilannya Bukowski Richard W Peacock Richard D Averill Jason D Cleary Thomas G Bryner Nelson P ta in 1 grudnya 2007 Home Smoke Alarms Analysis of the Response of Several Available Technologies in Residential Fire Settings Tehnichnij zvit NIST TN 1455 1 originalu za 8 bereznya 2022 Procitovano 2 veresnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite tech report title Shablon Cite tech report cite tech report a Proignorovano nevidomij parametr df dovidka Smoke detectors and americium 241 fact sheet PDF Zvit en ca en October 2008 PDF originalu za 20 travnya 2022 Procitovano 2 veresnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite report title Shablon Cite report cite report a Proignorovano nevidomij parametr df dovidka Zvit Atlanta GA a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite report title Shablon Cite report cite report a archive date vimagaye archive url dovidka Vkazano bilsh nizh odin archivedate ta archive date dovidka Propushenij abo porozhnij title dovidka Obslugovuvannya CS1 Storinki z parametrom url status ale bez parametra archive url posilannya Smoke Detector How Products are Made n d Procitovano 1 veresnya 2022 Kulcinski G L Spring 2000 Nuclear Power in Space PDF University of Wisconsin Fusion Technology Institute last page Arhiv originalu PDF za 4 sichnya 2006 Chahal Major S 8 lyutogo 2012 European Space Nuclear Power Programme UK Activities PDF UK Space Agency PDF originalu za 16 travnya 2012 Procitovano 1 veresnya 2022 cherez Clark Stephen 9 lipnya 2010 Space agencies tackle waning plutonium stockpiles Spaceflight Now originalu za 28 lipnya 2022 Procitovano 2 veresnya 2022 ESA s nuclear program would likely focus on americium according to Southwood Americium 241 has a longer half life than plutonium 238 meaning it could survive longer in space but the isotope produces less heat and electricity Americium is also a greater radiation hazard to humans according to scientists 28 veresnya 2009 Plutonium Shortage Could Stall Space Exploration NPR originalu za 12 serpnya 2022 Procitovano 2 veresnya 2022 NASA is running out of the special kind of plutonium needed to power deep space probes worrying planetary scientists who say the U S urgently needs to restart production of plutonium 238 The Woodlands Texas a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite conference title Shablon Cite conference cite conference a archive date vimagaye archive url dovidka Vkazano bilsh nizh odin archivedate ta archive date dovidka Nedijsnij display authors 5 dovidka Propushenij abo porozhnij title dovidka Obslugovuvannya CS1 Storinki z parametrom url status ale bez parametra archive url posilannya Industrial Uses of Nuclear Materials Nuclear Regulatory Commission en us 2 grudnya 2020 originalu za 8 serpnya 2022 Procitovano 2 veresnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Proignorovano nevidomij parametr df dovidka Binder Harry H 1999 Lexikon der chemischen Elemente das Periodensystem in Fakten Zahlen und Daten Lexicon of the chemical elements the periodic table in facts figures and dates nim Hirzel ISBN 978 3 7776 0736 8 LCCN 99200502 OCLC 40933941 OL 90844M Nuclear Data Viewer 2 4 2017 06 01 u Wayback Machine NNDC PDF Arhiv originalu PDF za 29 listopada 2015 AMERICIUM 241 241Am Frisch Franz Crystal Clear 100 x energy Bibliographisches Institut AG Mannheim 1977 ISBN 3 411 01704 X p 184 The Radioactive Boy Scout When a teenager attempts to build a breeder reactor Fox News 4 serpnya 2007 Arhiv originalu za 8 grudnya 2007 Procitovano 28 listopada 2007 Detroit Free Press Associated Press 27 serpnya 2007 Arhiv originalu za 29 veresnya 2007 Procitovano 27 serpnya 2007 Fox News 4 zhovtnya 2007 Arhiv originalu za 13 listopada 2007 Procitovano 28 listopada 2007 Cary Annette 25 kvitnya 2008 Tri City Herald Arhiv originalu za 10 lyutogo 2010 Procitovano 17 chervnya 2008 Associated Press 3 chervnya 2005 Arhiv originalu za 13 zhovtnya 2007 Procitovano 17 chervnya 2007 Rozmaric M Chamizo E Louw D C Lopez Lora M Blinova O Levy I Mudumbi B van der Plas A K Garcia Tenorio R 1 sichnya 2022 Fate of anthropogenic radionuclides 90Sr 137Cs 238Pu 239Pu 240Pu 241Am in seawater in the northern Benguela upwelling system off Namibia 286 Pt 1 131514 Bibcode 2022Chmsp 28631514R doi 10 1016 j chemosphere 2021 131514 ISSN 0045 6535 PMID 34311394 Procitovano 1 sichnya 2024 cherez Elsevier Science Direct ol section