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Américium

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Américium (symbole chimique Un m, numéro atomique 95) est un élément métallique synthétique radioactif, classé comme actinide. C'était le quatrième élément transuranien1 à découvrir, obtenu par bombardement de plutonium avec des neutrons. Il a été nommé pour les Amériques, par analogie avec l'europium.

Cet élément, qui peut être produit en kilogrammes, et a plusieurs usages, notamment sous forme d'isotope 241Un m. Par exemple, un type de détecteur de fumée contient une infime quantité de 241Suis comme source de rayonnement ionisant. De plus, cet isotope a été utilisé comme source de rayons gamma portable pour la radiographie, et il fournit un moyen de mesurer l'épaisseur du verre. Un autre isotope, 242Am, est un émetteur de neutrons et a trouvé des utilisations en radiographie neutronique, mais il est beaucoup plus cher à produire.

Histoire

L'américium a été isolé pour la première fois par Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James et Albert Ghiorso à la fin de 1944 au laboratoire de guerre métallurgique de l'Université de Chicago (maintenant connu sous le nom d'Argonne National Laboratory). L'équipe a créé l'isotope 241Suis en soumettant 239Pu à des réactions successives de capture de neutrons dans un réacteur nucléaire. Cela a créé 240Pu puis 241Pu qui à son tour s'est décomposé en 241Suis via la désintégration bêta. Seaborg a obtenu le brevet 3 156 523 pour «l'élément 95 et la méthode de production dudit élément». La découverte de l'américium et du curium a été annoncée pour la première fois de manière informelle lors d'un quiz pour enfants en 1945.2

Caractéristiques notables

L'américium est un métal de transition interne de la série des actinides, situé dans la période sept du tableau périodique, entre le plutonium et le curium. L'élément pur a un éclat argenté et blanc. À température ambiante, il ternit lentement à l'air sec. Il est plus argenté que le plutonium ou le neptunium et apparemment plus malléable que le neptunium ou l'uranium. Emission alpha de 241Am est environ trois fois celui du radium. Quantités en grammes de 241Suis émettre des rayons gamma intenses qui crée un grave problème d'exposition pour toute personne manipulant l'élément.

L'américium est également fissile; la masse critique pour une sphère non réfléchie de 241Am est d'environ 60 kilogrammes. Il est peu probable que l'américium soit utilisé comme matériau d'armes, car sa masse critique minimale est considérablement plus grande que les isotopes du plutonium ou de l'uranium plus facilement obtenus.3

Chimie

Dans les systèmes aqueux, l'état d'oxydation le plus courant est +3. Il est beaucoup plus difficile d'oxyder Am (III) en Am (IV) que d'oxyder Pu (III) en Pu (IV).

Actuellement, des scientifiques de plusieurs régions du monde travaillent à réduire la radiotoxicité à moyen terme des déchets provenant du retraitement du combustible nucléaire irradié. Pour atteindre cet objectif, la chimie d'extraction par solvant de l'américium peut jouer un rôle important.

L'américium, contrairement à l'uranium, ne forme pas facilement un noyau de dioxyde américain (AmO2).4 En effet, l'américium est très difficile à oxyder au-dessus de l'état d'oxydation +3 lorsqu'il est en solution aqueuse. Dans l'environnement, ce noyau américain pourrait se complexer avec du carbonate ainsi qu'avec d'autres fragments d'oxygène (OH-, NON2-, NON3-, et donc4-2) pour former des complexes chargés qui ont tendance à être facilement mobiles avec de faibles affinités pour le sol.

  • AmO2(OH)+1
  • AmO2(OH)2+2
  • AmO2(CO3)1+1
  • AmO2(CO3)2-1
  • AmO2(CO3)3-3

Isotopes

Échantillon d'américium

De nombreux radio-isotopes d'américium ont été caractérisés, le plus stable étant 243Suis avec une demi-vie de 7370 ans, et 241Suis avec une demi-vie de 432,7 ans. Tous les isotopes radioactifs restants ont des demi-vies inférieures à 51 heures, et la majorité d'entre eux ont des demi-vies inférieures à 100 minutes. Cet élément possède également huit méta-états, le plus stable étant 242mSuis (t½ 141 ans). Les isotopes de l'américium varient en poids atomique de 231,046 amu (231Am) à 249,078 amu (249Un m).

Applications

Cet élément peut être produit en kilogrammes et a certaines utilisations. Dans la plupart des cas, l'isotope 241Am est utilisé, car il est plus facile à produire à une pureté relativement élevée. L'américium a trouvé sa place dans le ménage, où un type de détecteur de fumée contient une petite quantité (environ 0,2 microgramme) de 241Suis comme source de rayonnement ionisant. 241Am a été utilisé comme source de rayons gamma portable pour une utilisation en radiographie. L'élément a également été utilisé pour mesurer l'épaisseur du verre afin de créer du verre plat. En plus, 242Am est un émetteur de neutrons et a trouvé des utilisations en radiographie neutronique, mais cet isotope est extrêmement coûteux à produire en quantités utilisables.

Voir également

Remarques

  1. ↑ Les "éléments transuraniens" sont les éléments chimiques dont le numéro atomique est supérieur à celui de l'uranium (numéro atomique 92).
  2. ↑ Americium Récupéré le 6 décembre 2007.
  3. ↑ Fissile Materials & Nuclear Weapons Récupéré le 6 décembre 2007.
  4. ↑ The Chemical Complexities of Plutonium Récupéré le 6 décembre 2007.

Les références

  • Emsley, John. 2001. Blocs de construction de la nature: un guide de A à Z sur les éléments. Oxford: Oxford Univ. Presse. ISBN 0198503407
  • Greenwood, N.N., et A. Earnshaw. 1998. Chimie des éléments 2e éd. Oxford, Royaume-Uni; Burlington, MA: Butterworth-Heinemann. ISBN 0750633654
  • Hampel, Clifford A. 1968. L'Encyclopédie des éléments chimiques. New York: Reinhold Book Corp. ISBN 0442155980
  • Morss, Lester R., Norman M. Edelstein et Jean Fuger, éd. 2006. La chimie des éléments actinides et transactinides. 3e éd. 5 vols. Joseph J. Katz, adaptateur. Dordrecht: Springer. ISBN 1402035551
  • Stwertka, Albert. 1998. Guide des éléments. Rév. Éd. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-508083-1

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 14 mars 2016.

  • Hiver, Mark. Américium Université de Sheffield et WebElements Ltd.
  • Thomas Jefferson National Accelerator Facility, Office of Science Education. C'est élémentaire: l'américium Jefferson Lab.
  • Banque de données sur les substances dangereuses. Américium, radioactif. TOXNET, Bibliothèque nationale de médecine.

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