Оксид америция

№95 Америций

Оксид америция

Америций был синтезирован в 1944 году в Металлургической лаборатории Чикагского университета группой ученых (А. Гиорсо, Р. Джеймс и Л. Морган) по руководством Гленна Сиборга.

Его открытие подтвердило справедливость актинидной концепции Сиборга, о том, что с актиния начинается семейство элементов, у которых происходит заполнение f-подуровня электронной оболочки.

Это семейство аналогично семейству лантаноидов, и элемент №95 в нем оказался по строению электронной оболочки и по свойствам аналогичен элементу №63, европию.

На этом основании и было предложено название америций в честь Америки, так же как европий был назван в честь Европы.

Нахождение в природе и получение:

Америций практически отсутствует в природной среде, за исключением мест, где проводились испытания ядерного оружия.

Различные изотопы америция могут быть получены при облучении нейтронами изотопов плутония, в соответствии с реакциями: 23994Pu(n,g)24094Pu(n,g+b-)24195Am Учитывая это, америций постепенно накапливается в оружейном плутонии и при работе ядерных реакторов. Большую сложность представляет выделение соединений америция из образующейся при этом смеси изотопов различных элементов, особенно отделение его от очень похожих соединению кюрия. Разделение может быть достигнуто путем обработки озоном суспензии их гидроксидов в водном растворе бикарбоната натрия, кюрий остается в степени окислению +3, а америций окисляется до растворимых комплексов Am(IV). Металлический америций получают восстановлением фторида америция(III) парами бария при 1600 К:

2AmF3 +3Ba = 2Am+3BaF2

Физические свойства:

Америций – металл серебристо-белого цвета, тягучий Рё РєРѕРІРєРёР№. Светится РІ темноте Р·Р° счёт собственного a-излучения. Температура плавления – 1175 В°C. Температура кипения – 2607°С.

�звестно около 19 изотопов америция с массовыми числами 238-245, из которых наиболее долгоживущими являются 241Am и 243Am имеют периоды полураспада 432,2 и 7370 лет, соответственно.

Наиболее характерными являются реакции альфа- 241Am = 237Np + a и бетта-распада: 243Am = 243Cm + b-.

Химические свойства:

Америций с сухим воздухом реагирует медлено, покрывается оксидной плёнкой, при нагревании быстро окисляется до AmO2.

Растворяется в соляной и азотной кислотах, с образованием солей америция(III)

В соединениях способен проявлять степени окисления от +2 до +7 (наиболее устойчива +3)

Важнейшие соединения:

Соединения америция(II) – известны галогениды AmCl2, AmBr2 Рё AmI2, черного цвета. РћРЅРё очень чувствительны Рє кислороду Рё окисляются РІ РІРѕРґРµ, выделяя РІРѕРґРѕСЂРѕРґ Рё переходя РІ соединения Am (III).

Соединения америция(III) – РћРєСЃРёРґ америция(III), Am2O3 – красно-коричневое твердое вещество, растворимое РІ соляной Рё азотной кислотах.

Ему соответствует нерастворимый в воде гидроксид Am(OH)3,
– Соли америция(III): растворимые нитрат, хлорид, образуют кристаллогидраты (например, AmCl3*6H2O – желто-красноватый) Рё бесцветные растворы. Нерастворимы фторид, оксалат, йодат, фосфат.
Соединения америция(IV-VII) Эти соединения могут быть получены из соединений Am(III) путем окисления персульфатом аммония в разбавленной азотной кислоте, оксидом серебра(I) в хлорной кислоте, или озоном или персульфатом натрияв растворах карбоната натрия. Являются сильными окислителями, сопоставимых по силе с перманганат-ионом в кислой среде. Для многих из них характерны таже реакции диспропорционирования. В водных растворах образуют ионы Am4+(желтый), AmVO2+(желтый), AmVIO22+ коричневый) и AmVIIO63- (темно-зеленый).
РћРєСЃРёРґ америция(IV), AmO2 – черное вещество, устойчиво, РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ применяемое твердое соединение америция. Может быть получен разложением оксалата америция(III). РџСЂРё растворении РІ кислотах диспропорционирует или восстанавливается СЃ образованием солей Am(III).

Применение:

Самый долгоживущий изотоп америция, 241Am используется для радиохимических исследований и получения более отдалённых трансуранов, вплоть до фермия.

Многообразнее применение самого первого обнаруженного изотопа америция – 241Am.

В промышленности используются различные контрольно-измерительные и исследовательские приборы с америцием-241, в частности, для непрерывного измерения толщины стальной (от 0,5 до 3 мм) и алюминиевой (до 50 мм) ленты, а также листового стекла. Аппаратуру с америцием-241 используют и для снятия электростатических зарядов в промышленности с пластмасс, синтетических пленок и бумаги. Он находится и внутри некоторых детекторов дыма, количество америция в типичном новом детекторе дыма составляет 1 микрокюри (37 кБк ) или 0,29 микрограмма.
Америций – высокотоксичный элемент. Значение ПДК для америция РІ РІРѕР·РґСѓС…Рµ – около 1В·10-4 Бк/Р», РІ РІРѕРґРµ водоёмов – около 70-80 Бк/Р».

�сточники:
Америций. Википедия, свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/Америций.
Популярная библиотека химических элементов. Америций. http://n-t.ru/ri/ps/pb095.htm.
.

Источник: http://www.kontren.narod.ru/x_el/info95.htm

Америций

Оксид америция

Америций — химический элемент с атомным номером 95.

Принадлежит к 3-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе III группы, или к группе IIIB), находится в седьмом периоде таблицы. Относится к семейству актиноидов.

В природе отсутствует, массовое число наиболее стабильного из известных изотопов равно 243(его атомная масса равна 243,06138(2) а. е. м.). Обозначается символом Am (от лат. Americium). Четвёртый синтезированный трансплутониевый элемент.

Элемент был получен искусственно в 1944 году в Металлургической лаборатории Чикагского университета Гленном Сиборгом с сотрудниками, причем открытие было засекречено.

Интересно, что об открытии америция и кюрия Сиборг впервые публично объявил на детской радиопередаче Quiz Kids, когда один из слушателей спросил его, какие трансурановые элементы были открыты во время войны.

Официальное сообщение об открытии на совещании Американского химического общества последовало только через пять дней после радиопередачи, 11 ноября 1945 года.

Ныне существующий америций сконцентрирован в атмосфере в районах, используемых для испытаний ядерного оружия, проведенных между 1945 и 1980 годами, а также в местах ядерных инцидентов, таких как чернобыльская катастрофа.

Например, анализ обломков на полигоне, на котором происходили испытания первой водородной бомбы США (1 ноября 1952 г., атолл Эниветак) выявил высокие концентрации различных актинидов, включая америций; но из-за военной тайны эти данные были опубликованы только в 1956 году.

В Тринитите, стеклообразном веществе, образовавшемся на месте испытания ядерной бомбы на базе в Тринити возле Аламогордо (штат Нью-Мексико) 16 июля 1945 года были обнаружены следы америция-241.

Повышенные уровни америция были также обнаружены в 1968 году в Гренландии на месте крушения американского бомбардировщика Boeing B-52, который нёс четыре водородные бомбы.

Физические свойства

Америций — металл серебристо-белого цвета, тягучий и ковкий. Светится в темноте за счёт собственного α-излучения. Больше всего он похож на металлы редкоземельного семейства. Имеет две аллотропные формы.

В низкотемпературной форме (плотность 13,67 г/см3) обладает двойной плотно упакованной гексагональной структурой, которая при 1074 °C преобразуется в гранецентрированную кубическую. Температура плавления — 1175 °C.

Температура кипения — 2607°С.

Происхождение названия

Электронная оболочка америция

Внешняя электронная оболочка нового элемента (5f) оказалась аналогичной европию (4f). Поэтому элемент назвали в честь Америки, как европий — в честь Европы.

Получение

241Am сейчас получают в промышленном количестве при распаде 241Pu: Pu-241 -> (13,2 года, бета-распад) -> Am-241, а 243Am при распаде 243Pu.

241Pu образуется во всех ядерных реакторах при захвате нейтрона ураном-238.

  1. 238U + n → 239U
  2. 239U β-распад → 239Np
  3. 239Np β-распад → 239Pu
  4. 239Pu + n → 240Pu
  5. 240Pu + n → 241Pu
  6. 241Pu β-распад (13,2 года) → 241Am (период полураспада 432,2 года)
  7. 241Pu + n → 242Pu
  8. 242Pu + n → 243Pu
  9. 243Pu + n → 243Am (период полураспада 4,956(3) ч. бета-распад)

Так как 241Pu обычно присутствует в только что выработанном оружейном плутонии, с распадом 241Pu в веществе накапливается 241Am. В связи с этим он играет важную роль в старении плутониевого оружия. Свежеизготовленный оружейный плутоний содержит 0,5-1,0 % 241Pu, реакторный плутоний имеет от 5-15 % до 25 % 241Pu.

Через несколько десятилетий почти весь 241Pu распадётся в 241Am. Энергетика альфа-распада 241Am и относительно короткое время жизни создают высокую удельную радиоактивность и тепловой выход (106 Вт/кг, для примера у 241Pu тепловой выход 3,4 Вт/кг).

Большая часть альфа- и гамма-активности старого оружейного плутония обусловливается 241Am.

Применение

Самый долгоживущий изотоп америция, 243Am, имеет период полураспада 7,37 тыс. лет и используется для радиохимических исследований и накопления более отдалённых трансуранов, вплоть до фермия.

Значительно многообразнее применение самого первого обнаруженного изотопа америция — 241Am. Он имеет период полураспада 433,2 года.

Этот изотоп, распадаясь, испускает альфа-частицы и мягкие (60 кэВ) гамма-лучи (для примера: энергия жестких гамма-квантов, испускаемых кобальтом-60, — более 1 МэВ: 1,173 и 1,332 МэВ). Защита от мягкого излучения Am-241 сравнительно проста и немассивна: вполне достаточно сантиметрового слоя свинца.

В промышленности используются различные контрольно-измерительные и исследовательские приборы с америцием-241, в частности, для непрерывного измерения толщины стальной (от 0,5 до 3 мм) и алюминиевой (до 50 мм) ленты, а также листового стекла.

Аппаратуру с америцием-241 используют и для снятия электростатических зарядов в промышленности с пластмасс, синтетических плёнок и бумаги. Он находится и внутри некоторых детекторов дыма (~0,26 микрограмма на детектор).

Ядерный изомер америций-242m обладает высоким сечением деления тепловыми нейтронами (6000 барн), большим количеством выделяемых нейтронов на одно деление (3,6) и относительно большим периодом полураспада (141 год), что делает его подходящим топливом для сверхкомпактных ядерных реакторов (критическая масса — 3,78 кг, меньше только у некоторых изотопов калифорния). Предполагается, например, использовать его для ядерных реакторов на межпланетных космических кораблях. Однако получение этого изотопа в граммовых количествах пока только обсуждается (предполагается получать его из 241Am, который содержится в ОЯТ в количестве порядка килограмма на тонну).

Биологическая роль

Америций — высокотоксичный элемент. Значение ПДК для америция в воздухе — около 1⋅10−4 Бк/л, в воде водоёмов — около 70-80 Бк/л.

Источник: https://chem.ru/americij.html

О вашем здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: