Ameryk
Ameryk (Am, łac. americium) to pierwiastek chemiczny należący do grupy aktynowców. Został stworzony przez Glenn Seaborga oraz jego zespół w 1944 roku, poprzez bombardowanie uranu-238 przy użyciu przyspieszonych cząstek α:
238
U
(
α
,
n
)
241
P
u
{\displaystyle {}^{238}\mathrm {U} (\alpha ,n){}^{241}\mathrm {Pu} .}
Utworzony pluton-241 ulega spontanicznemu rozpadowi promieniotwórczemu β−, w wyniku czego powstaje ameryk-241. Nazwa pierwiastka pochodzi od Ameryki. Jest to miękki, srebrzystobiałym metal, a wszystkie jego izotopy są promieniotwórcze.
Pierwsze informacje na temat wytworzenia ameryku zostały publicznie ujawnione przez Seaborga w programie radiowym Quiz Kids nadawanym przez stację NBC w 1945 roku. Odpowiadając na pytanie jednego z uczestników o inne nowe pierwiastki, które odkrył, Seaborg wspomniał o ameryku. Oficjalne ogłoszenie miało miejsce pięć dni później.
Obecnie cena 1 grama AmO2 wynosi około 1500 USD (cena ustalona w 1962 roku, która od tego czasu pozostaje na zbliżonym poziomie – stan na 2018 rok).
Właściwości chemiczne
Ameryk jest odpowiednikiem europu w szeregu lantanowców. Pod względem właściwości przypomina uran, neptun oraz pluton. Rozpuszcza się w kwasie solnym, ale nie w amoniaku.
W związkach chemicznych występuje na stopniach utlenienia od III (najtrwalszy) do VI. Współstrąca się z solami lantanu. Może adsorbować na pentatlenku tantalu. Pod wpływem silnych utleniaczy powstają łatwo redukowalne jony amerycylowe AmO2+ oraz AmO22+.
Właściwości fizyczne
Ameryk jest metalem niemagnetycznym i wykazuje zjawisko nadprzewodnictwa.
242Am ma największy wśród wszystkich aktynowców przekrój na wychwyt neutronów, wynoszący około 8000 ±1000 barnów.
Ameryk-241 jest materiałem rozszczepialnym. Jego promień krytyczny wynosi 11,5 cm, a masa krytyczna to 83 kg.
Otrzymywanie
W niewielkich ilościach niektóre izotopy mogły występować razem z rudami uranowymi, na przykład w naturalnym reaktorze w Oklo w Gabonie. W większej skali (kilka gramów rocznie) ameryk produkowany jest w reaktorach jądrowych poprzez bombardowanie uranu (lub plutonu) neutronami oraz przejścia beta, na przykład:
239
P
u
(
n
,
γ
)
240
P
u
(
n
,
γ
)
241
P
u
→
241
A
m
{\displaystyle {}^{239}\mathrm {Pu} (n,\gamma ){}^{240}\mathrm {Pu} (n,\gamma ){}^{241}\mathrm {Pu} \;\to \;{}^{241}\mathrm {Am} .}
Otrzymane izotopy ameryku mają liczby masowe w zakresie od 237 do 246 (w tym izomer jądrowy 242m). Powstają również podczas detonacji bomb jądrowych i termojądrowych.
Wolny metal można uzyskać poprzez redukcję fluorku AmF3 mieszaniną wodoru i fluorowodoru lub parami baru w wysokich temperaturach (około 1100 °C).
Wykorzystanie
Najważniejsze izotopy to 241Am oraz 243Am. Izotop 241Am znajduje zastosowanie w precyzyjnych urządzeniach pomiarowych (na przykład w licznikach przepływu w przemyśle, lotniczych wskaźnikach paliwa, miernikach grubości) oraz w czujnikach dymu (w ilości około 0,0002 grama i o aktywności około 33 kBq). To także wygodne źródło promieniowania γ o energii 59,5 keV.
Bezpieczeństwo
Dopuszczalna aktywność izotopu 241Am w organizmie człowieka wynosi 18 kBq, a krytycznymi narządami są nerki oraz kości.
