อ่าน 30 นาที
อเมริเซียม
อเมริเซียม เป็น ธาตุเคมีสังเคราะห์ มี สัญลักษณ์ Am และ เลขอะตอม 95 เป็น ธาตุกัมมันตรังสี และเป็นสมาชิกท ราน ส์ยูเรเนียม ในอนุกรมแอกทิ ไน ด์ใน ตาราง ธาตุ อยู่ใต้ธาตุ แลนทาไน ด์...
อเมริเซียม
แผ่นโลหะอะเมริเซียม-241 ขนาดเล็กภายใต้กล้องจุลทรรศน์ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อเมริเซียม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| การออกเสียง | / ˌ æ m ə ˈ r ə s i ə m /ⓘ ( AM -ər- ISS -ee-əm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รูปร่าง | สีขาวเงิน | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| เลขมวล | [243] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อะเมริเซียมในตารางธาตุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| เลขอะตอม( Z ) | 95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| กลุ่ม | กลุ่ม f-block (ไม่มีหมายเลข) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ระยะเวลา | คาบเรียนที่ 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ปิดกั้น | บล็อก f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การจัดเรียงอิเล็กตรอน | [ Rn ] 5f 7 7s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อิเล็กตรอนต่อเปลือก | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| คุณสมบัติทางกายภาพ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| เฟสที่ STP | แข็ง | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| จุดหลอมเหลว | 1449 เคลวิน (1176 องศาเซลเซียส, 2149 องศาฟาเรนไฮต์) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| จุดเดือด | 2880 K (2607 °C, 4725 °F) (คำนวณ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความหนาแน่น(ใกล้ อุณหภูมิห้อง ) | 12 กรัม/ซม. ³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความร้อนของการหลอมเหลว | 14.39 กิโลจูล/โมล | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความจุความร้อนโมลาร์ | 28 [ 1 ] J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ความดันไอ
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| คุณสมบัติของอะตอม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| สถานะออกซิเดชัน | ทั่วไป: +3 +2, [ 3 ] +4, [ 3 ] +5, [ 3 ] +6, [ 3 ] +7 [ 2 ] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี | ระดับของพอลลิง: 1.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| พลังงานไอออนไนเซชัน |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รัศมีอะตอม | เชิงประจักษ์: 173 น. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รัศมีโควาเลนต์ | 180±6 น. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| คุณสมบัติอื่นๆ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ | สังเคราะห์ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| โครงสร้างผลึก | โครงสร้างผลึกแบบหกเหลี่ยม คู่(dhcp) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การนำความร้อน | 10 วัตต์/(เมตร⋅เคลวิน) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความต้านทานไฟฟ้า | 0.69 µΩ⋅m [ 1 ] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การจัดเรียงแม่เหล็ก | พาราแมกเนติก | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความไวต่อสนามแม่เหล็กโมลาร์ | +1 000 .0 × 10 −6 cm 3 /mol [ 4 ] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| หมายเลข CAS | 7440-35-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ประวัติศาสตร์ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การตั้งชื่อ | หลังจากทวีปอเมริกา | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การค้นพบ | เกล็น ที. ซีบอร์ก , ราล์ฟ เอ. เจมส์ , ลีออน โอ. มอร์แกน , อัลเบิร์ต จิออร์โซ(1944) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ไอโซโทปของอะเมริเซียม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
อเมริเซียมเป็นธาตุเคมีสังเคราะห์มีสัญลักษณ์Amและเลขอะตอม 95 เป็นธาตุกัมมันตรังสีและเป็นสมาชิกท ราน ส์ยูเรเนียม ในอนุกรมแอกทิ ไนด์ในตาราง ธาตุ อยู่ใต้ธาตุแลนทาไน ด์ ยูโรเปีย ม จึงได้รับการตั้งชื่อตามทวีปอเมริกาโดยการเปรียบเทียบ[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
อะเมริเซียมถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในปี 1944 โดยกลุ่มของเกล็น ที. ซีบอร์กจากเบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนียที่ห้องปฏิบัติการโลหะวิทยาของมหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการแมนฮัตตันแม้ว่าจะเป็นธาตุลำดับที่สามในอนุกรมทรานส์ยูเรเนียม แต่ก็ถูกค้นพบเป็นลำดับที่สี่ รองจากคูเรียม ซึ่งหนักกว่า การค้นพบนี้ถูกเก็บเป็นความลับและเปิดเผยต่อสาธารณชนในเดือนพฤศจิกายนปี 1945 เท่านั้น อะเมริเซียมส่วนใหญ่ผลิตโดยการนำยูเรเนียมหรือพลูโทเนียมมายิงด้วยนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โดย เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วหนึ่งตันจะมีอะเมริเซียมประมาณ 100 กรัม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องตรวจจับควันแบบห้องไอออนไนเซชัน เชิงพาณิชย์ รวมถึงในแหล่งกำเนิดนิวตรอน และมาตรวัดทางอุตสาหกรรม มีการเสนอการใช้งานที่แปลกใหม่หลายอย่างสำหรับไอโซโทป242m Am เช่นแบตเตอรี่นิวเคลียร์หรือเชื้อเพลิงสำหรับยานอวกาศที่มีระบบขับเคลื่อน ด้วยนิวเคลียร์ แต่การใช้งานเหล่านั้นยังคงถูกจำกัดด้วยความหายากและราคาสูงของไอโซเมอ ร์ นิวเคลียร์นี้
อะเมริเซียมเป็น โลหะ กัมมันตรังสี ที่ค่อนข้างอ่อน มีลักษณะสีเงินไอโซโทป ที่พบได้บ่อยที่สุด คือ241Amและ243Amในสารประกอบทางเคมี อะเมริเซียมมักมีสถานะออกซิเดชัน +3 โดยเฉพาะในสารละลาย นอกจาก นี้ยังพบสถานะออกซิเดชันอื่นๆ อีกหลายสถานะ ตั้งแต่ +2 ถึง +7 ซึ่งสามารถระบุได้จาก สเปกตรัม การดูดกลืนแสงที่เป็นลักษณะเฉพาะ โครงสร้างผลึกของอะเมริเซียมแข็งและสารประกอบของมันมีข้อบกพร่องทางกัมมันตรังสีภายในเล็กน้อย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกที่เกิดจากการฉายรังสีอัลฟาข้อบกพร่องเหล่านี้สะสมมากขึ้นตามเวลา ซึ่งอาจทำให้คุณสมบัติของวัสดุบางอย่างเปลี่ยนแปลงไป และจะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นในตัวอย่างที่มีอายุมาก
ประวัติศาสตร์

แม้ว่าอะเมริเซียมน่าจะถูกผลิตขึ้นในการทดลองนิวเคลียร์ก่อนหน้านี้ แต่ก็ถูกสังเคราะห์แยก และระบุอย่างตั้งใจเป็นครั้งแรกในช่วงปลายฤดูใบไม้ร่วงปี 1944 ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์โดยGlenn T. Seaborg , Leon O. Morgan, Ralph A. JamesและAlbert Ghiorso พวกเขาใช้ ไซโคลตรอนขนาด 60 นิ้วที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์[ 9 ]ธาตุนี้ได้รับการระบุทางเคมีที่ห้องปฏิบัติการโลหะวิทยา (ปัจจุบันคือห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอน ) ของมหาวิทยาลัยชิคาโกอะเมริเซียมเป็นธาตุทรานส์ยูเรเนียม ลำดับที่สี่ที่ถูกค้นพบ ต่อจาก เนปทูเนียมพลูโทเนียมที่เบากว่าและคูเรียม ที่หนักกว่า ในขณะนั้นตารางธาตุได้รับการปรับโครงสร้างใหม่โดย Seaborg ให้เป็นรูปแบบปัจจุบัน โดยมีแถวแอกทิไนด์อยู่ด้านล่างแถวแลนทา ไนด์ ทำให้ตำแหน่งของอะเมริเซียมอยู่ด้านล่างธาตุคู่แฝดแลนทาไนด์อย่างยูโรเปียม จึงตั้งชื่อตามทวีปอเมริกา โดยการเปรียบเทียบ ว่า "ชื่ออะเมริเซียม (ตามทวีปอเมริกา) และสัญลักษณ์ Am ได้รับการเสนอแนะสำหรับธาตุนี้บนพื้นฐานของตำแหน่งที่เป็นสมาชิกลำดับที่หกของอนุกรมแอกทิไนด์ของธาตุหายาก ซึ่งคล้ายคลึงกับยูโรเปียม Eu ของอนุกรมแลนทาไนด์" [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
ธาตุใหม่นี้ถูกแยกออกจากออกไซด์ ของมัน ด้วยกระบวนการที่ซับซ้อนหลายขั้นตอน ขั้นแรก สารละลาย พลูโทเนียม -239 ไนเตรตถูกเคลือบลงบน แผ่นฟอยล์ แพลทินัมที่มีพื้นที่ประมาณ 0.5 cm² จากนั้นสารละลายถูกระเหย และสารตกค้างถูกเปลี่ยนเป็นพลูโทเนียมไดออกไซด์ (PuO₂ )โดยการเผา หลังจากฉายรังสีไซโคลตรอน แล้วสารเคลือบถูกละลายด้วยกรดไนตริก จากนั้นตกตะกอนเป็นไฮดรอกไซด์โดยใช้ สารละลายแอมโมเนีย เข้มข้น สารตกค้างถูกละลายในกรดเปอร์คลอริกการแยกเพิ่มเติมดำเนินการโดยการแลกเปลี่ยนไอออนทำให้ได้ไอโซโทปของคูเรียม การแยกคูเรียมและอะเมริเซียมนั้นต้องใช้ความพยายามอย่างมาก จนในตอนแรกกลุ่มเบิร์กลีย์เรียกธาตุเหล่านี้ว่าแพนเดโมเนียม[ 13 ] (มาจากภาษากรีกที่แปลว่าปีศาจทั้งหมดหรือนรก ) และเดลิเรียม (มาจากภาษาละตินที่แปลว่าความบ้าคลั่ง ) [ 8 ] [ 14 ]
การทดลองเบื้องต้นได้ให้ไอโซโทปของอะเมริเซียมสี่ชนิด ได้แก่241Am , 242Am , 239Amและ238Am อะเมริเซียม-241ได้มาโดยตรงจากพลูโทเนียมเมื่อดูดซับนิวตรอนสองตัว มันสลายตัวโดยการปล่อยอนุภาคอัลฟาไปเป็น237Np ; ครึ่งชีวิตของการสลายตัวนี้ถูกกำหนดครั้งแรกว่า510 ± 20ปี แต่ได้รับการแก้ไขเป็น 432.2 ปี[ 15 ]
- เวลานั้นเปรียบเสมือนครึ่งชีวิต
ไอโซโทปที่สอง242 Am ถูกสร้างขึ้นจากการยิงนิวตรอนใส่ 241 Am ที่สร้างขึ้นแล้ว เมื่อเกิด การสลายตัวแบบ βอย่าง รวดเร็ว 242 Am จะเปลี่ยนเป็นไอโซโทปของคูเรียม242 Cm (ซึ่งถูกค้นพบก่อนหน้านี้) ครึ่งชีวิตของการสลายตัวนี้ถูกกำหนดไว้เบื้องต้นที่ 17 ชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่ยอมรับในปัจจุบันที่ 16.02 ชั่วโมง[ 15 ]
การค้นพบอะเมริเซียมและคูเรียมในปี 1944 มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับโครงการแมนฮัตตันผลลัพธ์เป็นความลับและเปิดเผยอย่างเป็นทางการในปี 1945 เท่านั้น ซีบอร์กได้เปิดเผยการสังเคราะห์ธาตุ 95 และ 96 ในรายการวิทยุสำหรับเด็กในสหรัฐอเมริกาQuiz Kidsห้าวันก่อนการนำเสนออย่างเป็นทางการใน การประชุม สมาคมเคมีอเมริกันในวันที่ 11 พฤศจิกายน 1945 เมื่อผู้ฟังคนหนึ่งถามว่ามีการค้นพบธาตุทรานส์ยูเรเนียมใหม่นอกเหนือจากพลูโตเนียมและเนปทูเนียมในช่วงสงครามหรือไม่[ 8 ]หลังจากการค้นพบไอโซโทปอะเมริเซียม241 Am และ242 Am การผลิตและสารประกอบของพวกมันได้รับการจดสิทธิบัตรโดยระบุชื่อซีบอร์กเป็นผู้ประดิษฐ์เพียงผู้เดียว[ 16 ]ตัวอย่างอะเมริเซียมเริ่มต้นมีน้ำหนักเพียงไม่กี่ไมโครกรัม มองเห็นได้ยาก และระบุได้จากกัมมันตภาพรังสี โลหะอะเมริเซียมปริมาณมากครั้งแรกที่มีน้ำหนัก 40–200 ไมโครกรัม ไม่ได้ถูกเตรียมขึ้นจนกระทั่งปี 1951 โดยการลดอะเมริเซียม(III) ฟลูออไรด์ด้วย โลหะ แบเรียมในสุญญากาศสูงที่อุณหภูมิ 1100 °C [ 17 ]
การเกิดขึ้น

ไอโซโทปของอะเมริเซียมที่มีอายุยืนยาวที่สุดและพบได้ทั่วไป ได้แก่241Amและ243Amมีครึ่งชีวิต 432.6 และ 7,350 ปี ตามลำดับ ดังนั้น อะเมริเซียม ดั้งเดิม ใดๆ (อะเมริเซียมที่มีอยู่บนโลกในระหว่างการก่อตัว) ควรจะสลายตัวไปแล้ว ปริมาณอะเมริเซียมในปริมาณเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติในแร่ยูเรเนียมอันเป็นผลมาจากการจับนิวตรอนและการสลายตัวแบบเบตา ( 238U → 239Pu → 240Pu → 241Am ) แม้ว่าปริมาณจะน้อยมากและยังไม่ได้รับการยืนยัน[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] 247Cmที่มีอายุยืนยาวจากนอกโลกอาจถูกสะสมบนโลกและมี243Amเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์การสลายตัวขั้นกลาง แต่ก็ยังไม่ได้รับการยืนยันเช่นกัน[ 20 ]
อะเมริเซียมที่มีอยู่จะกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ที่ใช้สำหรับการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ ในชั้นบรรยากาศ ที่ดำเนินการระหว่างปี 1945 ถึง 1980 รวมถึงที่สถานที่เกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ เช่นภัยพิบัติเชอร์โนบิลตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์เศษซากที่สถานที่ทดสอบระเบิดไฮโดรเจน ลูกแรกของสหรัฐฯ ไอวีไมค์ (1 พฤศจิกายน 1952 เกาะเอเนเวตัก ) เผยให้เห็นความเข้มข้นสูงของแอคติไนด์ต่างๆ รวมถึงอะเมริเซียม แต่เนื่องจากความลับทางทหาร ผลลัพธ์นี้จึงไม่ได้ถูกเผยแพร่จนกระทั่งภายหลังในปี 1956 [ 21 ]ทรินิไทต์ ซึ่งเป็นเศษแก้วที่เหลืออยู่บนพื้นทะเลทรายใกล้กับอะลาโมกอร์โด รัฐนิวเม็กซิโกหลังจากการทดสอบระเบิดนิวเคลียร์ทรินิตี้ ที่ใช้ พลูโทเนียมเป็นส่วนประกอบเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม 1945 มีร่องรอยของอะเมริเซียม-241 ตรวจพบระดับอะเมริเซียมที่สูงขึ้น ณจุดเกิดเหตุ เครื่องบินทิ้งระเบิด โบอิ้ง B-52ของสหรัฐฯซึ่งบรรทุกระเบิดไฮโดรเจน 4 ลูก ตกในกรีนแลนด์ ในปี พ.ศ. 2511 [ 22 ]
ในภูมิภาคอื่น ๆ กัมมันตภาพรังสีเฉลี่ยของดินชั้นบนเนื่องจากอะเมริเซียมที่ตกค้างมีเพียงประมาณ 0.01 พิโคคูรีต่อกรัม (0.37 มิลลิเบเคอเรล /กรัม) สารประกอบอะเมริเซียมในบรรยากาศละลายได้น้อยในตัวทำละลายทั่วไปและส่วนใหญ่จะเกาะติดกับอนุภาคดิน การวิเคราะห์ดินเผยให้เห็นความเข้มข้นของอะเมริเซียมภายในอนุภาคดินทรายสูงกว่าในน้ำที่อยู่ในรูพรุนของดินถึง 1,900 เท่า และวัดอัตราส่วนที่สูงกว่านั้นได้ในดินร่วน[ 23 ]
อะเมริเซียมส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยวิธีการสังเคราะห์ในปริมาณเล็กน้อยเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วหนึ่งตันประกอบด้วยไอโซโทปอะเมริเซียมต่างๆ ประมาณ 100 กรัม ส่วนใหญ่เป็น241Am และ 243Am [ 24 ] กัมมันตภาพรังสีที่ยาวนานของพวกมันไม่เป็นที่พึงประสงค์สำหรับการกำจัด ดังนั้นอะเมริเซียมพร้อมกับแอคติไนด์ที่มีอายุยืนยาวอื่นๆ จะต้องถูกทำให้เป็นกลาง กระบวนการที่เกี่ยวข้องอาจประกอบด้วยหลายขั้นตอน โดยที่อะเมริเซียมจะถูกแยกออกก่อนแล้วจึงแปลงโดยการระดมยิงนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์พิเศษให้เป็นนิวไคลด์ที่มีอายุสั้น กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันดีในชื่อการแปรสภาพนิวเคลียร์แต่ยังคงอยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับอะเมริเซียม[ 25 ] [ 26 ]
ธาตุทรานส์ยูเรเนียม จนถึง เฟอร์เมียม รวมทั้งอะเมริเซียม น่าจะมีอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิสชันตามธรรมชาติที่โอคโลแต่ปริมาณที่ผลิตได้ในเวลานั้นคงสลายตัวไปนานแล้ว[ 27 ]
การสังเคราะห์และการสกัด
การสังเคราะห์นิวเคลียสไอโซโทป

อะเมริเซียมถูกผลิตในปริมาณเล็กน้อยในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มานานหลายทศวรรษ และ ไอโซโทป 241 Am และ243 Am ของมันสะสมมาได้หลายกิโลกรัมแล้ว[ 28 ]อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่เริ่มวางจำหน่ายครั้งแรกในปี 1962 ราคาของมันอยู่ที่ประมาณ 1,500 ดอลลาร์สหรัฐต่อกรัม (43,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อออนซ์) สำหรับ241 Am ซึ่งแทบไม่เปลี่ยนแปลงเลยเนื่องจากขั้นตอนการแยกที่ซับซ้อนมาก[ 29 ]ไอโซโทป243 Am ที่หนักกว่านั้นผลิตได้ในปริมาณที่น้อยกว่ามาก ดังนั้นจึงยากต่อการแยก ทำให้มีต้นทุนสูงขึ้นประมาณ 100,000–160,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกรัม (2,800,000–4,500,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อออนซ์) [ 30 ] [ 31 ]
อะเมริเซียมไม่ได้ถูกสังเคราะห์โดยตรงจากยูเรเนียม ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั่วไป แต่สังเคราะห์จากไอโซโทปพลูโทเนียม239Puซึ่งต้องผลิตขึ้นก่อนตามกระบวนการทางนิวเคลียร์ดังต่อไปนี้:
การจับนิวตรอนสองตัวโดย239Pu (ปฏิกิริยาที่เรียกว่า (n,γ)) ตามด้วยการสลายตัวแบบเบตา ส่งผลให้เกิด241Am :
พลูโทเนียมที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วประกอบด้วย241 Pu ประมาณ 12% เนื่องจากมันสลายตัวแบบเบตาเป็น241 Am จึง สามารถสกัด 241 Pu ออกมาได้และอาจนำไปใช้สร้าง241 Am เพิ่มเติมได้ [ 29 ]อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ค่อนข้างช้า: ครึ่งหนึ่งของปริมาณ241 Pu เดิมจะสลายตัวเป็น241 Am หลังจากประมาณ 15 ปี และ ปริมาณ 241 Am จะถึงระดับสูงสุดหลังจาก 70 ปี[ 32 ]
241Amที่ได้รับสามารถนำไปใช้ในการสร้างไอโซโทปอะเมริเซียมที่หนักกว่าโดยการจับนิวตรอนเพิ่มเติมภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในเครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา (LWR) 79% ของ241Amจะเปลี่ยนเป็น242Amและ 10% เปลี่ยนเป็นไอโซเมอร์นิวเคลียร์242mAm : [หมายเหตุ 1 ] [ 33 ]
อะเมริเซียม-242มีครึ่งชีวิตเพียง 16 ชั่วโมง ซึ่งทำให้การเปลี่ยนต่อไปเป็น243Am นั้น ไม่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง ไอโซโทปหลังนี้จึงถูกผลิตขึ้นโดยกระบวนการที่239Puจับนิวตรอนสี่ตัวภายใต้ฟลักซ์นิวตรอน สูง แทน
การผลิตโลหะ
ขั้นตอนการสังเคราะห์ส่วนใหญ่จะให้ผลลัพธ์เป็นส่วนผสมของไอโซโทปแอคติไนด์ที่แตกต่างกันในรูปออกไซด์ ซึ่งสามารถแยกไอโซโทปของอะเมริเซียมได้ ในขั้นตอนทั่วไป เชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้แล้ว (เช่นเชื้อเพลิง MOX ) จะถูกละลายในกรดไนตริกและยูเรเนียมและพลูโทเนียมส่วนใหญ่จะถูกกำจัดออกโดยใช้ การสกัดแบบ PUREX ( การสกัด พลูโทเนียม -ยูเรเนียมEX )ด้วย ไตรบิ วทิลฟอสเฟตในไฮโดรคาร์บอนจากนั้นแลนทานัมและแอคติไนด์ที่เหลือจะถูกแยกออกจากสารตกค้างในน้ำ ( ราฟฟิเนต ) โดย การสกัดแบบ ไดอะไมด์ เพื่อให้ได้ส่วนผสมของแอคติไนด์และแลนทานัมไตรวาเลนต์หลังจากแยกออก สารประกอบอะเมริเซียมจะถูกสกัดอย่างเลือกสรรโดยใช้เทคนิค โครมาโทกราฟีหลายขั้นตอนและการปั่นเหวี่ยง[ 34 ]ด้วยรีเอเจนต์ที่เหมาะสม มีการทำงานจำนวนมากเกี่ยวกับการสกัดอะเมริเซียมด้วย ตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่น โครงการที่ได้รับทุนจาก สหภาพยุโรป ในปี 2546 ซึ่งมีชื่อรหัสว่า "EUROPART" ได้ศึกษาไตรอะซีนและสารประกอบอื่นๆ ในฐานะสารสกัดที่มีศักยภาพ[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] มีการเสนอ สาร เชิงซ้อนบิส-ไตร อะซินิลไบไพริดีนในปี 2552 เนื่องจากสารดังกล่าวมีความเลือกสูงต่ออะเมริเซียม (และคูเรียม) [ 40 ]การแยกอะเมริเซียมออกจากคูเรียมที่มีความคล้ายคลึงกันสูงสามารถทำได้โดยการบำบัดสารละลายแขวนลอยของไฮดรอกไซด์ในโซเดียมไบคาร์บอเนต ในน้ำ ด้วยโอโซนที่อุณหภูมิสูง ทั้ง Am และ Cm ส่วนใหญ่อยู่ในสารละลายในสถานะวาเลนซ์ +3 ในขณะที่คูเรียมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง อะเมริเซียมจะถูกออกซิไดซ์เป็นสารเชิงซ้อน Am(IV) ที่ละลายได้ซึ่งสามารถล้างออกได้[ 41 ]
โลหะอะเมริเซียมได้มาจากการรีดิวซ์จากสารประกอบของมันอะเมริเซียม(III) ฟลูออไรด์ถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์นี้เป็นครั้งแรก ปฏิกิริยานี้ดำเนินการโดยใช้ธาตุแบเรียมเป็นตัวรีดิวซ์ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากน้ำและออกซิเจนภายในอุปกรณ์ที่ทำจากแทนทาลัมและทังสเตน[ 17 ] [ 42 ] [ 43 ]
ทางเลือกอื่นคือการลดอะเมริเซียมไดออกไซด์ด้วยแลนทานัมหรือทอเรียมโลหะ : [ 43 ] [ 44 ]
คุณสมบัติ
ทางกายภาพ

ในตารางธาตุอเมริเซียมตั้งอยู่ทางขวาของพลูโทเนียม ทางซ้ายของคูเรียม และอยู่ต่ำกว่ายูโรเปียม ซึ่งเป็นธาตุในกลุ่มแลนทานัม โดยมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีหลายอย่างที่คล้ายคลึงกัน อเมริเซียมเป็นธาตุที่มีกัมมันตภาพรังสีสูง เมื่อเตรียมใหม่ๆ จะมีลักษณะเป็นสีเงินขาวเหมือนโลหะ แต่จะค่อยๆ หมองลงในอากาศ อเมริเซียมมีความหนาแน่น 12 กรัม/ซม³ซึ่งน้อยกว่าคูเรียม (13.52 กรัม/ซม³ ) และพลูโทเนียม (19.8 กรัม/ซม³ ) แต่มีความหนาแน่นมากกว่ายูโรเปียม (5.264 กรัม/ซม³ ) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเพราะมีมวลอะตอมสูงกว่า อเมริเซียมค่อนข้างอ่อนและเปลี่ยนรูปได้ง่าย และมี ค่าโมดูลัสปริมาตรต่ำกว่า ธาตุในกลุ่มแอก ทิไนด์ก่อนหน้าอย่างมีนัยสำคัญ ได้แก่ ธอร์เรียม ปารินัม ยูเรเนียม นีโอไดเมียม และพลูโทเนียม[ 45 ]จุดหลอมเหลว 1173 °C สูงกว่าพลูโตเนียม (639 °C) และยูโรเปียม (826 °C) อย่างมีนัยสำคัญ แต่ต่ำกว่าคูเรียม (1340 °C) [ 44 ] [ 46 ]
ภายใต้สภาวะแวดล้อมปกติ อเมริเซียมจะอยู่ในรูป α ที่เสถียรที่สุด ซึ่งมีสมมาตรผลึกหกเหลี่ยมและกลุ่มพื้นที่ P6 3 /mmc โดยมีพารามิเตอร์เซลล์a = 346.8 pmและc = 1124 pm และมีอะตอมสี่อะตอมต่อหน่วยเซลล์ผลึกประกอบด้วยการบรรจุแบบหกเหลี่ยม คู่ที่แน่นที่สุด โดยมีลำดับชั้น ABAC ดังนั้นจึงเป็นไอโซไทป์กับ α-แลนทานัมและแอกทิไนด์หลายชนิด เช่น α-คิวเรียม[ 42 ] [ 46 ]โครงสร้างผลึกของอเมริเซียมเปลี่ยนแปลงไปตามความดันและอุณหภูมิ เมื่อถูกอัดที่อุณหภูมิห้องจนถึง 5 GPa α-Am จะเปลี่ยนไปเป็นโครงสร้าง β ซึ่งมี สมมาตร ลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า ( fcc ) กลุ่มพื้นที่ Fm 3 m และค่าคงที่แลตทิ ซ a = 489 pm โครงสร้าง fcc นี้ เทียบเท่ากับการบรรจุที่แน่นที่สุดโดยมีลำดับ ABC [ 42 ] [ 46 ]เมื่อถูกอัดต่อไปที่ 23 GPa อเมริเซียมจะเปลี่ยนเป็น โครงสร้าง ออร์โธรอมบิก γ-Am ที่คล้ายกับของ α-ยูเรเนียม ไม่พบการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมจนถึง 52 GPa ยกเว้นการปรากฏของเฟสโมโนคลินิกที่ความดันระหว่าง 10 ถึง 15 GPa [ 45 ]สถานะของเฟสนี้ไม่สอดคล้องกันในเอกสารทางวิชาการ ซึ่งบางครั้งก็ระบุเฟส α, β และ γ เป็น I, II และ III การเปลี่ยนผ่าน β-γ มาพร้อมกับการลดลงของปริมาตรผลึก 6% แม้ว่าทฤษฎีจะทำนายการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการเปลี่ยนผ่าน α-β แต่ก็ไม่พบในทางทดลอง ความดันของการเปลี่ยนผ่าน α-β ลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น และเมื่อ α-อเมริเซียมถูกให้ความร้อนที่ความดันบรรยากาศที่อุณหภูมิ 770 °C มันจะเปลี่ยนเป็น เฟส fccซึ่งแตกต่างจาก β-Am และที่อุณหภูมิ 1075 °C มันจะเปลี่ยนเป็น โครงสร้าง ลูกบาศก์แบบศูนย์กลางตัวแผนภาพเฟสความดัน-อุณหภูมิของอเมริเซียมจึงค่อนข้างคล้ายกับของแลนทานัมพราซีโอดีเมียมและนีโอดีเมียม[ 47 ]
เช่นเดียวกับแอคติไนด์อื่นๆ การทำลายโครงสร้างผลึกด้วยตนเองเนื่องจากการฉายรังสีอัลฟาเป็นคุณสมบัติเฉพาะของอะเมริเซียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งการเคลื่อนที่ของข้อบกพร่องของโครงสร้าง ที่เกิดขึ้นนั้น ค่อนข้างต่ำ โดยสังเกตได้จากการขยายตัวของ ยอด การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ผลกระทบนี้ทำให้ไม่สามารถระบุอุณหภูมิของอะเมริเซียมและคุณสมบัติบางอย่าง เช่นความต้านทาน ไฟฟ้า ได้ อย่างแม่นยำ [ 48 ]ดังนั้นสำหรับอะเมริเซียม-241 ความต้านทานที่ 4.2 K จะเพิ่มขึ้นตามเวลาจากประมาณ 2 μOhm·cm เป็น 10 μOhm·cm หลังจาก 40 ชั่วโมง และอิ่มตัวที่ประมาณ 16 μOhm·cm หลังจาก 140 ชั่วโมง ผลกระทบนี้จะไม่เด่นชัดนักที่อุณหภูมิห้อง เนื่องจากการทำลายข้อบกพร่องจากรังสี นอกจากนี้ การให้ความร้อนแก่ตัวอย่างที่เก็บไว้หลายชั่วโมงที่อุณหภูมิต่ำจนถึงอุณหภูมิห้องจะทำให้ความต้านทานกลับคืนมา ในตัวอย่างสด ความต้านทานจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิจากประมาณ 2 μOhm·cm ที่ฮีเลียมเหลวไปจนถึง 69 μOhm·cm ที่อุณหภูมิห้อง พฤติกรรมนี้คล้ายกับของเนปทูเนียม ยูเรเนียม ธอร์เรียม และโปรแทคติเนียมแต่แตกต่างจากพลูโทเนียมและคูเรียมซึ่งแสดงการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึง 60 K ตามด้วยการอิ่มตัว ค่าที่อุณหภูมิห้องของอะเมริเซียมต่ำกว่าของเนปทูเนียม พลูโทเนียม และคูเรียม แต่สูงกว่าของยูเรเนียม ธอร์เรียม และโปรแทคติเนียม[ 1 ]
อเมริเซียมเป็นพาราแมกเนติกในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ตั้งแต่อุณหภูมิของฮีเลียมเหลวไปจนถึงอุณหภูมิห้องและสูงกว่านั้น พฤติกรรมนี้แตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากคิวเรียมซึ่งเป็นเพื่อนบ้านกัน โดยคิวเรียมแสดงการเปลี่ยนผ่านแอนติเฟอร์โรแมกเนติกที่ 52 K [ 49 ]ค่า สัมประสิทธิ์ การขยายตัวทางความร้อนของอเมริเซียมมีความไม่สมมาตรเล็กน้อยและมีค่าเท่ากับ(7.5 ± 0.2) × 10 −6 /°Cตาม แกน a ที่สั้นกว่า และ(6.2 ± 0.4) × 10 −6 /°Cสำหรับแกนหกเหลี่ยมc ที่ยาวกว่า [ 46 ]เอนทาลปีของการละลายของโลหะอะเมริเซียมในกรดไฮโดรคลอริกที่สภาวะมาตรฐานคือ−620.6 ± 1.3 kJ/molซึ่งค่าการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีมาตรฐานของการเกิด (Δ f H °) ของไอออน Am 3+ ในสารละลาย คือ−621.2 ± 2.0 kJ/mol ศักยภาพมาตรฐาน Am 3+ / Am 0คือ−2.08 ± 0.01 V . [ 50 ]
เคมี
โลหะอะเมริเซียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ง่ายและละลายในกรด ในน้ำ สถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดของอะเมริเซียมคือ +3 [ 51 ]เคมีของอะเมริเซียม(III) มีความคล้ายคลึงกับเคมีของ สารประกอบ แลนทานัม (III) หลายประการ ตัวอย่างเช่น อะเมริเซียมไตรวาเลนต์ก่อตัวเป็นฟลู ออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ ออก ซาเลต ไอ โอเดต ไฮ ดรอกไซด์ฟอสเฟตและเกลืออื่นๆ[ 51 ]สารประกอบของอะเมริเซียมในสถานะออกซิเดชัน +2, +4, +5, +6 และ +7 ก็ได้รับการศึกษาเช่นกัน นี่คือช่วงที่กว้างที่สุดที่สังเกตได้ในธาตุแอคติไนด์ สีของสารประกอบอะเมริเซียมในสารละลายในน้ำมีดังนี้: Am 3+ (สีเหลืองอมแดง), Am 4+ (สีเหลืองอมแดง), Am V O+2; (สีเหลือง), Am VI O2+2(สีน้ำตาล) และAm VII O5−6(สีเขียวเข้ม) [ 52 ] [ 53 ]สเปกตรัมการดูดกลืนมีจุดสูงสุดที่คมชัด เนื่องจาก การเปลี่ยนผ่าน f - fในบริเวณที่มองเห็นได้และใกล้อินฟราเรด โดยทั่วไป Am(III) มีค่าการดูดกลืนสูงสุดที่ประมาณ 504 และ 811 นาโนเมตร Am(V) ที่ประมาณ 514 และ 715 นาโนเมตร และ Am(VI) ที่ประมาณ 666 และ 992 นาโนเมตร[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]
สารประกอบอะเมริเซียมที่มีสถานะออกซิเดชัน +4 ขึ้นไปเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง เทียบได้กับไอออนเปอร์แมงกาเนต ( MnO)−4) ในสารละลายที่เป็นกรด[ 58 ]ในขณะที่ไอออน Am 4+โดยทั่วไปไม่เสถียรในสารละลายและเปลี่ยนเป็น Am 3+ ได้ง่าย[ 59 ]สารประกอบเช่นอะเมริเซียมไดออกไซด์ (AmO 2 ) [ 60 ]และอะเมริเซียม(IV) ฟลูออไรด์ (AmF 4 ) มีความเสถียรในสถานะของแข็ง[ 61 ]
สถานะออกซิเดชันเพนทาเวเลนต์ของอะเมริเซียมถูกสังเกตครั้งแรกในปี พ.ศ. 2494 [ 62 ]ในสารละลายกรดในน้ำAmO+2ไอออนไม่เสถียรเมื่อพิจารณาถึงการแตกตัวเป็นสัดส่วน[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]ปฏิกิริยา
- 3[แอมโอ2 ] + + 4H + → 2[แอมโอ2 ] 2+ + Am 3+ + 2H 2 O
เป็นเรื่องปกติ เคมีของ Am(V) และ Am(VI) เทียบได้กับเคมีของยูเรเนียมในสถานะออกซิเดชันเหล่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สารประกอบเช่นLi₃AmO₄ และLi₆AmO₆เทียบได้กับยูราเนตและไอออนAmO₄2+2เทียบได้กับไอออนยูรานิลUO₂2+2สารประกอบดังกล่าวสามารถเตรียมได้โดยการออกซิเดชันของ Am(III) ในกรดไนตริกเจือจางด้วยแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟต [ 66 ] สารออกซิไดซ์อื่นๆ ที่ใช้ ได้แก่ซิลเวอร์(I,III) ออกไซด์ [ 57 ] โอโซนและโซเดียมเปอร์ซัลเฟต[ 56 ]
ไอโซโทป
มีไอโซโทป ของอะเมริเซียมที่รู้จัก 19 ชนิด และไอโซเมอร์นิวเคลียร์ 11 ชนิด ซึ่งมีเลขมวลตั้งแต่ 229 ถึง 247 [ 5 ]มีตัวปล่อยอัลฟาที่มีอายุยืนยาว 2 ชนิด ได้แก่243 Am ซึ่งมีครึ่งชีวิต 7,350 ปี และเป็นไอโซโทปที่เสถียรที่สุด[ 5 ]และ241 Am ซึ่งมีครึ่งชีวิต 432.6 ปี[ 5 ]ไอโซเมอร์นิวเคลียร์ที่เสถียรที่สุดคือ242m1 Am ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า242m Am โดยมีครึ่งชีวิตยาวนานถึง 141 ปี[ 5 ]ครึ่งชีวิตของไอโซโทปและไอโซเมอร์อื่นๆ นั้นสั้นกว่ามาก โดยมีค่าสูงสุด 50.8 ชั่วโมงสำหรับ240 Am [ 5 ] เช่นเดียวกับแอคติไนด์อื่นๆ ส่วนใหญ่ ไอโซโทปของอะเมริเซียมที่มีจำนวนนิวตรอนเป็นเลขคี่จะมี ฟิสชันสูงเมื่อปล่อยนิวตรอนความร้อนและมีมวลวิกฤตต่ำ[ 67 ]
อะเมริเซียม-241สลายตัวเป็น237 Npโดยปล่อยอนุภาคอัลฟาที่มีพลังงานต่างกันหลายระดับ ส่วนใหญ่อยู่ที่ 5.486 MeV (85.2%) และ 5.443 MeV (12.8%) [ 68 ]เนื่องจากสถานะที่เกิดขึ้นเป็น สถานะ กึ่งเสถียรรังสีแกมมาจึงถูกปล่อยออกมาที่พลังงานต่างๆ ระหว่าง 26.3 ถึง 158.5 keV โดยที่พลังงานที่แรงที่สุดคือ 59.5 keV [ 69 ]
สถานะพื้นฐานของอะเมริเซียม-242เป็นไอโซโทปที่มีอายุสั้น โดยมีครึ่งชีวิต 16.02 ชั่วโมง[ 70 ]ส่วนใหญ่ (82.7%) จะเปลี่ยนโดยการสลายตัวแบบเบตาเป็น242 Cm แต่ยังเปลี่ยนโดยการจับอิเล็กตรอนเป็น242 Pu (17.3%) ด้วย[ 70 ]
เกือบทั้งหมด (99.55%) ของ242m Am ที่ไม่เสถียร จะสลายตัวโดยการแปลงภายในเป็น242 Am และอีก 0.45% ที่เหลือจะสลายตัวโดยการสลายตัวแบบอัลฟาเป็น238 Np [ 71 ]
อเมริเซียม-243เปลี่ยนแปลงโดยการปล่อย α เป็น239 Np [ 72 ]
สารประกอบทางเคมี
สารประกอบออกซิเจน
อะเมริเซียมออกไซด์เป็นที่รู้จัก 3 ชนิด โดยมีสถานะออกซิเดชัน +2 (AmO), +3 (Am 2 O 3 ) และ +4 (AmO 2 ) อะเมริเซียม(II) ออกไซด์ถูกเตรียมในปริมาณเล็กน้อยและยังไม่ได้ระบุลักษณะโดยละเอียด[ 73 ]อะเมริเซียม(III) ออกไซด์เป็นของแข็งสีน้ำตาลแดง มีจุดหลอมเหลว 2205 °C [ 74 ]อะเมริเซียม(IV) ออกไซด์เป็นรูปแบบหลักของอะเมริเซียมแข็ง ซึ่งใช้ในเกือบทุกการใช้งาน เช่นเดียวกับไดออกไซด์ของแอคติไนด์อื่นๆ ส่วนใหญ่ มันเป็นของแข็งสีดำที่มีโครงสร้างผลึก แบบลูกบาศก์ ( ฟลูออไรต์ ) [ 75 ]
ออกซาเลตของอะเมริเซียม(III) ที่อบแห้งด้วยสุญญากาศที่อุณหภูมิห้อง มีสูตรทางเคมีคือ Am 2 (C 2 O 4 ) 3 ·7H 2 O เมื่อให้ความร้อนในสุญญากาศ จะสูญเสียน้ำที่ 240 °C และเริ่มสลายตัวเป็น AmO 2ที่ 300 °C การสลายตัวจะเสร็จสมบูรณ์ที่ประมาณ 470 °C [ 51 ]ออกซาเลตเริ่มต้นละลายในกรดไนตริกด้วยความสามารถในการละลายสูงสุด 0.25 กรัม/ลิตร[ 76 ]
ฮาไลด์
เฮไลด์ของอะเมริเซียมเป็นที่รู้จักในสถานะออกซิเดชัน +2, +3 และ +4 [ 77 ]โดยที่ +3 มีเสถียรภาพมากที่สุด โดยเฉพาะในสารละลาย[ 61 ]
| สถานะออกซิเดชัน | เอฟ | คล. | บร | ฉัน |
|---|---|---|---|---|
| +4 | อะเมริเซียม(IV) ฟลูออไรด์ AmF 4สีชมพูอ่อน | |||
| +3 | อะเมริเซียม(III) ฟลูออไรด์ AmF 3สีชมพู | อะเมริเซียม ( III) คลอไรด์ AmCl3 สีชมพู | อะเมริเซียม(III) โบรไมด์ AmBr3 สี เหลืองอ่อน | อะเมริเซียม(III) ไอโอไดด์ AmI3 สี เหลืองอ่อน |
| +2 | อะเมริเซียม(II) คลอไรด์ AmCl₂ สีดำ | อะเมริเซียม(II) โบรไมด์AmBr 2สีดำ | อะเมริเซียม(II) ไอโอไดด์ AmI 2สีดำ |
การลดสารประกอบ Am(III) ด้วยโซเดียมอะมัลกัมจะให้เกลือ Am(II) ซึ่งเป็นเฮไลด์สีดำ AmCl₂ , AmBr₂ และ AmI₂ เกลือเหล่านี้ไวต่อออกซิเจนมากและจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันในน้ำ ปล่อยไฮโดรเจนออกมาและเปลี่ยนกลับไปเป็นสถานะ Am(III) ค่าคงที่ของแลตติซจำเพาะมีดังนี้:
- ออร์โธรอมบิก AmCl 2 : a =896.3 ± 0.8 pm , b =757.3 ± 0.8 pmและc =453.2 ± 0.6 pm
- AmBr 2 แบบเตตระโกนัล : a =1 159 .2 ± 0.4 pmและc =712.1 ± 0.3 pm [ 78 ] นอกจากนี้ยังสามารถเตรียมได้โดยการทำปฏิกิริยาระหว่างโลหะอะเมริเซียมกับปรอทเฮไลด์ HgX 2 ที่เหมาะสม โดยที่ X = Cl, Br หรือ I: [ 79 ]
อะเมริเซียม(III) ฟลูออไรด์ (AmF₃ )ละลายได้น้อยและตกตะกอนเมื่อทำปฏิกิริยาระหว่าง Am³⁺ และไอออนฟลูออไรด์ในสารละลายกรดอ่อน:
อะเมริเซียม(IV) ฟลูออไรด์สี่วาเลนต์ (AmF 4 ) ได้รับจากการทำปฏิกิริยาของอะเมริเซียม(III) ฟลูออไรด์แข็งกับฟลูออรีนโมเลกุล : [ 80 ] [ 81 ]
อะเมริเซียมฟลูออไรด์เตตระวาเลนต์อีกรูปแบบหนึ่งที่รู้จักกันคือ KAmF 5 [ 80 ] [ 82 ] อะเมริเซียมเตตระวาเลนต์ยังถูกสังเกตพบในเฟสของเหลวด้วย สำหรับจุดประสงค์นี้ Am(OH) 4 สีดำ ถูกละลายในNH 4 F ความเข้มข้น 15 Mโดยมีความเข้มข้นของอะเมริเซียม 0.01 M สารละลายสีแดงที่ได้มีสเปกตรัมการดูดกลืนแสงลักษณะเฉพาะที่คล้ายกับของ AmF 4แต่แตกต่างจากสถานะออกซิเดชันอื่นๆ ของอะเมริเซียม การให้ความร้อนสารละลาย Am(IV) ถึง 90 °C ไม่ส่งผลให้เกิดการแตกตัวหรือการลดลง อย่างไรก็ตาม สังเกตพบการลดลงอย่างช้าๆ ไปเป็น Am(III) และกำหนดให้เป็นการฉายรังสีตัวเองของอะเมริเซียมโดยอนุภาคอัลฟา[ 55 ]
อะเมริเซียม(III) เฮไลด์ส่วนใหญ่จะเกิดเป็นผลึกหกเหลี่ยม โดยมีความแตกต่างเล็กน้อยในสีและโครงสร้างที่แน่นอนระหว่างฮาโลเจน ดังนั้น คลอไรด์ (AmCl 3 ) จึงมีสีแดงและมีโครงสร้างไอโซไทป์กับยูเรเนียม(III) คลอไรด์ (กลุ่มอวกาศ P6 3 /m) และมีจุดหลอมเหลวที่ 715 °C [ 77 ]ฟลูออไรด์มีโครงสร้างไอโซไทป์กับ LaF 3 (กลุ่มอวกาศ P6 3 /mmc) และไอโอไดด์มีโครงสร้างไอโซไทป์กับ BiI 3 (กลุ่มอวกาศ R 3 ) โบรไมด์เป็นข้อยกเว้น โดยมีโครงสร้างแบบออร์โธรอมบิกชนิด PuBr 3และกลุ่มอวกาศ Cmcm [ 61 ] สามารถเตรียม ผลึกของอะเมริเซียม(III) คลอไรด์เฮกซาไฮเดรต (AmCl 3 ·6H 2 O) ได้โดยการละลายอะเมริเซียมไดออกไซด์ในกรดไฮโดรคลอริกและระเหยของเหลว ผลึกเหล่านั้นดูดความชื้นและมีสีเหลืองอมแดงและมีโครงสร้างผลึกแบบโมโนคลินิก[ 83 ]
ออกซีฮาไลด์ของอะเมริเซียมในรูปแบบ Am VI O 2 X 2 , Am V O 2 X, Am IV OX 2และ Am III OX สามารถได้รับโดยการทำปฏิกิริยาของอะเมริเซียมฮาไลด์ที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนหรือ Sb 2 O 3และ AmOCl ยังสามารถผลิตได้โดยการไฮโดรไลซิส ในเฟสไอ : [ 79 ]
- AmCl 3 + H 2 O -> AmOCl + 2HCl
แชลโคเจไนด์และพนิคไทด์
แชลโคเจนไนด์ของ อะเมริเซียม ที่รู้จักกันได้แก่ซัลไฟด์ AmS 2 [ 84 ]เซลีไนด์ AmSe 2และ Am 3 Se 4 [ 84 ] [ 85 ]และเทลลูไรด์ Am 2 Te 3และ AmTe 2 [ 86 ] พนิคไทด์ของอะเมริเซียม ( 243 Am) ชนิด AmX เป็นที่รู้จักกันสำหรับธาตุฟอสฟอรัส อาร์เซนิก [ 87 ] แอนติโมนีและบิสมัทพวกมันตกผลึกในโครงสร้างผลึกแบบร็อคซอลต์[ 85 ]
ซิลิไซด์และโบริด
อะเมริเซียมโมโนซิลิไซด์ (AmSi) และ "ไดซิลิไซด์" (โดยทั่วไปคือ AmSi xโดยที่: 1.87 < x < 2.0) ได้มาจากการลดอะเมริเซียม(III) ฟลูออไรด์ด้วยซิลิคอน ธาตุ ในสุญญากาศที่อุณหภูมิ 1050 °C (AmSi) และ 1150−1200 °C (AmSi x ) AmSi เป็นของแข็งสีดำที่มีโครงสร้างผลึกแบบเดียวกับ LaSi และมีสมมาตรผลึกแบบออร์โธรอมบิก AmSi xมีความมันวาวสีเงินสดใสและมีโครงสร้างผลึกแบบเตตระโกนัล (กลุ่มอวกาศI 4 1 /amd) ซึ่งมีโครงสร้างผลึกแบบเดียวกับ PuSi 2 และ ThSi 2 [ 88 ]โบริดของอะเมริเซียม ได้แก่ AmB 4และ AmB 6เตตระโบริดสามารถได้มาจากการต้มออกไซด์หรือเฮไลด์ของอะเมริเซียมกับแมกนีเซียมไดโบไรด์ในสุญญากาศหรือบรรยากาศเฉื่อย[ 89 ] [ 90 ]
สารประกอบออร์กาโนอะเมริเซียม

ในทำนองเดียวกันกับยูราโนซีนอะเมริเซียมคาดว่าจะก่อตัวเป็นสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกอะเมโรซีนกับ ลิแกนด์ ไซโคลออกตาเตตราอี นสองตัว โดยมีสูตรทางเคมีคือ (η 8 -C 8 H 8 ) 2 Am [ 91 ] นอกจากนี้ยังทราบถึง สาร เชิงซ้อนไซโคลเพนตาได อีนิลซึ่งมีแนวโน้มที่จะเป็น AmCp 3 ในสัดส่วนทางเคมีที่แน่นอน [ 92 ] [ 93 ]
การก่อตัวของสารเชิงซ้อนประเภท Am(nC 3 H 7 -BTP) 3โดยที่ BTP หมายถึง 2,6-di(1,2,4-triazin-3-yl)pyridine ในสารละลายที่มี nC 3 H 7 -BTP และไอออน Am 3+ได้รับการยืนยันโดยEXAFSสารเชิงซ้อนประเภท BTP เหล่านี้บางส่วนมีปฏิกิริยากับอะเมริเซียมอย่างเลือกสรร ดังนั้นจึงมีประโยชน์ในการแยกอะเมริเซียมออกจากแลนทานอยด์และแอคติไนด์อื่นๆ อย่างเลือกสรร[ 94 ]
แง่มุมทางชีววิทยา
อะเมริเซียมเป็นธาตุสังเคราะห์ที่มีต้นกำเนิดเมื่อไม่นานมานี้ ดังนั้นจึงไม่มีความต้องการทางชีวภาพ [ 95 ] [ 96 ] มันเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตมีการเสนอให้ใช้แบคทีเรียในการกำจัดอะเมริเซียมและโลหะหนัก อื่นๆ จากแม่น้ำและลำธาร ดังนั้นEnterobacteriaceaeในสกุลCitrobacterจึงตกตะกอนไอออนของอะเมริเซียมจากสารละลายในน้ำ โดยจับไอออนเหล่านั้นเข้ากับสารประกอบเชิงซ้อนโลหะ-ฟอสเฟตที่ผนังเซลล์[ 97 ]มีการรายงานการศึกษาหลายชิ้นเกี่ยวกับการดูดซับ ทางชีวภาพ และการสะสมทางชีวภาพของอะเมริเซียมโดยแบคทีเรีย[ 98 ] [ 99 ]และเชื้อรา[ 100 ]ในห้องปฏิบัติการ พบว่าทั้งอะเมริเซียมและคูเรียมช่วยสนับสนุนการเจริญเติบโตของเมทิลโทรฟ[ 101 ]
การแตกตัว
ไอโซโทป242m Am (ครึ่งชีวิต 141 ปี) มีค่าภาคตัดขวางสำหรับการดูดซับนิวตรอนความร้อนมากที่สุด (5,700 บาร์น ) [ 102 ]ซึ่งส่งผลให้มวลวิกฤตสำหรับปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ ที่ยั่งยืนมีขนาดเล็ก มวลวิกฤตสำหรับ ทรงกลม 242m Am ที่ไม่มีตัวสะท้อนแสงอยู่ที่ประมาณ 9–14 กิโลกรัม (ความไม่แน่นอนเกิดจากความรู้ที่ไม่เพียงพอเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ) สามารถลดลงเหลือ 3–5 กิโลกรัมได้โดยใช้ตัวสะท้อนแสงโลหะ และควรจะเล็กลงไปอีกหากใช้ตัวสะท้อนแสงน้ำ[ 103 ]มวลวิกฤตขนาดเล็กเช่นนี้เป็นที่น่าพอใจสำหรับอาวุธนิวเคลียร์ แบบพกพา แต่อาวุธที่ใช้242m Am ยังไม่เป็นที่รู้จัก อาจเป็นเพราะความหายากและราคาสูง มวลวิกฤตของไอโซโทปสองชนิดที่หาได้ง่าย คือ241 Am และ243 Am มีค่าค่อนข้างสูง คือ 57.6 ถึง 75.6 กิโลกรัมสำหรับ241 Am และ 209 กิโลกรัมสำหรับ243 Am [ 104 ] ความขาดแคลนและราคาสูงยัง คงเป็นอุปสรรคต่อการนำอะเมริเซียมมาใช้เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์[ 105 ]
มีการเสนอให้ใช้เครื่องปฏิกรณ์ฟลักซ์สูงขนาดกะทัดเล็ก 10 กิโลวัตต์ โดยใช้242m Am เพียง 20 กรัม เครื่องปฏิกรณ์พลังงานต่ำดังกล่าวจะค่อนข้างปลอดภัยหากนำมาใช้เป็นแหล่งกำเนิดนิวตรอนสำหรับการรักษาด้วยรังสีในโรงพยาบาล[ 106 ]
แอปพลิเคชัน
เครื่องตรวจจับควันแบบไอออนไนเซชัน
อะเมริเซียมถูกใช้ใน เครื่องตรวจจับควันไฟในครัวเรือนประเภทที่พบได้ทั่วไปซึ่งใช้241 Am ในรูปของอะเมริเซียมไดออกไซด์เป็นแหล่งกำเนิดรังสีไอออนไนซ์ [ 107 ] ไอโซโทปนี้เป็นที่นิยมมากกว่า226 Raเนื่องจากปล่อยอนุภาคอัลฟามากกว่าถึง 5 เท่า และมีรังสีแกมมาที่เป็นอันตรายน้อยกว่า[ 108 ]
ปริมาณอะเมริเซียมในเครื่องตรวจจับควันรุ่นใหม่ทั่วไปอยู่ที่ 1 ไมโครคูรี (37 กิโลเบเคอเรล ) หรือ 0.29 ไมโครกรัมปริมาณนี้จะค่อยๆ ลดลงเมื่ออะเมริเซียมสลายตัวเป็นเนปทูเนียม -237 ซึ่งเป็นธาตุทรานส์ยูเรเนียมอีกชนิดหนึ่งที่มีครึ่งชีวิตยาวนานกว่ามาก (ประมาณ 2.14 ล้านปี) ด้วยครึ่งชีวิต 432.2 ปี อะเมริเซียมในเครื่องตรวจจับควันจะมีเนปทูเนียม อยู่ประมาณ 3% หลังจาก 19 ปี และประมาณ 5% หลังจาก 32 ปี รังสีจะผ่านเข้าไปในห้องไอออนไนเซ ชัน ซึ่งเป็นช่องว่างที่เต็มไปด้วยอากาศระหว่างอิเล็กโทรด สองตัว และทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ขนาดเล็กคงที่ไหล ผ่านอิเล็กโทรด ควันใดๆ ที่เข้าไปในห้องจะดูดซับอนุภาคอัลฟา ซึ่งจะลดการไอออนไนเซชันและส่งผลต่อกระแสไฟฟ้านี้ ทำให้เกิดสัญญาณเตือน เมื่อเทียบกับเครื่องตรวจจับควันแบบออปติคอลแล้ว เครื่องตรวจจับควันแบบไอออนไนเซชันมีราคาถูกกว่าและสามารถตรวจจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กเกินกว่าจะทำให้เกิดการกระเจิงของแสงอย่างมีนัยสำคัญได้ อย่างไรก็ตาม มันมีแนวโน้มที่จะเกิดสัญญาณเตือนผิดพลาด ได้มากกว่า [ 109 ] [ 110 ] [ 111 ] [ 112 ]
สารกัมมันตรังสี
เนื่องจาก241 Am มีครึ่งชีวิตใกล้เคียงกับ238 Pu (432.2 ปี เทียบกับ 87 ปี) จึงมีการเสนอให้ใช้เป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกไอโซโทปรังสีเช่น ในยานอวกาศ[ 113 ]แม้ว่าอะเมริเซียมจะผลิตความร้อนและไฟฟ้าได้น้อยกว่า – ผลผลิตพลังงานอยู่ที่ 114.7 mW/g สำหรับ241 Am และ 6.31 mW/g สำหรับ243 Am [ 1 ] (เทียบกับ 390 mW/g สำหรับ238 Pu) [ 113 ] – และรังสีของมันก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อมนุษย์มากกว่าเนื่องจากการปล่อยนิวตรอนองค์การอวกาศยุโรปกำลังพิจารณาที่จะใช้อะเมริเซียมสำหรับยานสำรวจอวกาศของตน[ 114 ]
การประยุกต์ใช้อะเมริเซียมในอวกาศอีกประการหนึ่งที่เสนอคือการใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานอวกาศที่มีระบบขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์ โดยอาศัยอัตราการแตกตัวของนิวเคลียสของ242m Am ที่สูงมาก ซึ่งสามารถคงไว้ได้แม้ในแผ่นฟอยล์ที่มีความหนาเพียงไมโครเมตร ความหนาที่น้อยนี้ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาการดูดซับรังสีที่ปล่อยออกมาเอง ปัญหานี้เกี่ยวข้องกับแท่งยูเรเนียมหรือพลูโทเนียม ซึ่งมีเพียงชั้นผิวเท่านั้นที่ให้อนุภาคอัลฟา[ 115 ] [ 116 ]ผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวของ242m Am สามารถขับเคลื่อนยานอวกาศได้โดยตรง หรือสามารถให้ความร้อนแก่ก๊าซขับเคลื่อนได้ นอกจากนี้ยังสามารถถ่ายโอนพลังงานไปยังของเหลวและสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กไฟฟ้าได้ อีกด้วย [ 117 ]
ข้อเสนออีกประการหนึ่งที่ใช้ประโยชน์จากอัตราการแตกตัวของนิวเคลียร์ที่สูงของ242m Am คือแบตเตอรี่นิวเคลียร์ การออกแบบไม่ได้อาศัยพลังงานจากอนุภาคอัลฟาของอะเมริเซียม แต่ขึ้นอยู่กับประจุ กล่าวคือ อะเมริเซียมทำหน้าที่เป็น "แคโทด" ที่ยั่งยืน ประจุ 242m Am 3.2 กก. เพียงครั้งเดียวของแบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถให้พลังงานได้ประมาณ 140 กิโลวัตต์ เป็นเวลา 80 วัน[ 118 ]แม้จะมีประโยชน์มากมาย แต่การใช้งาน242m Am ในปัจจุบันยังคงถูกจำกัดด้วยความหายากและราคาสูงของ ไอโซเมอ ร์นิวเคลียร์ ชนิดนี้ [ 117 ]
ในปี 2019 นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการนิวเคลียร์แห่งชาติ ของสหราชอาณาจักร และมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ได้สาธิตการใช้ความร้อนที่เกิดจากอะเมริเซียมเพื่อส่องสว่างหลอดไฟขนาดเล็ก เทคโนโลยีนี้อาจนำไปสู่ระบบพลังงานสำหรับภารกิจที่มีระยะเวลานานถึง 400 ปีในอวกาศระหว่างดวงดาวซึ่งแผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถทำงานได้[ 119 ] [ 120 ]
แหล่งกำเนิดนิวตรอน
ออกไซด์ของ241Amที่อัดแน่นด้วยเบริลเลียมเป็นแหล่งกำเนิดนิวตรอน ที่มีประสิทธิภาพ โดยที่อะเมริเซียมทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดอัลฟา และเบริลเลียมผลิตนิวตรอนเนื่องจากมีภาคตัดขวางขนาดใหญ่สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ (α,n)
การใช้งานแหล่งกำเนิดนิวตรอน 241 AmBe ที่แพร่หลายที่สุดคือโพรบนิวตรอนซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดปริมาณน้ำที่มีอยู่ในดิน รวมถึงความชื้น/ความหนาแน่นสำหรับการควบคุมคุณภาพในการก่อสร้างทางหลวง แหล่งกำเนิดนิวตรอน 241 Am ยังใช้ในงานสำรวจบ่อบาดาล รวมถึงการถ่ายภาพรังสีนิวตรอน การถ่าย ภาพตัดขวาง และการตรวจสอบทางเคมีรังสีอื่นๆ[ 121 ]
การผลิตองค์ประกอบอื่นๆ
อะเมริเซียมเป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตธาตุทรานส์ยูเรเนียมและทรานส์แอคติไนด์ อื่นๆ ตัวอย่างเช่น 82.7% ของ242Amสลายตัวเป็น242Cmและ 17.3% เป็น242Puในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์242Amยังถูกแปลงขึ้นโดยการจับนิวตรอนเป็น243Amและ244Amซึ่งจะเปลี่ยนรูปโดยการสลายตัวแบบเบตาเป็น244Cm :
การฉายรังสี241 Am ด้วย ไอออน 12 C หรือ22 Ne จะให้ไอโซโทป247 Es ( ไอน์สไตเนียม ) หรือ260 Db ( ดับเนียม ) ตามลำดับ[ 121 ]นอกจากนี้ ธาตุเบอร์เคเลียม ( ไอโซโทป 243 Bk) ได้ถูกผลิตและระบุขึ้นเป็นครั้งแรกโดยเจตนาโดยการยิง241 Am ด้วยอนุภาคอัลฟาในปี 1949 โดยกลุ่มเบิร์กลีย์กลุ่มเดียวกัน โดยใช้ไซโคลตรอนขนาด 60 นิ้วเดียวกัน ในทำนองเดียวกันโนเบเลียมถูกผลิตขึ้นที่สถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วมดับนาประเทศรัสเซีย ในปี 1965 ในปฏิกิริยาหลายอย่าง หนึ่งในนั้นรวมถึงการฉายรังสี243 Am ด้วย ไอออน 15 N นอกจากนี้ หนึ่งในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ลอว์เรนเซียมที่ค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ที่เบิร์กลีย์และดับนา รวมถึงการยิง243 Am ด้วย18 O [ 12 ]
สเปกโทรเมตร
อะเมริเซียม-241 ถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาและอนุภาคอัลฟาแบบพกพาสำหรับการใช้งานทางการแพทย์และอุตสาหกรรมหลายอย่าง การปล่อยรังสีแกมมา 59.5409 keV จาก241 Am ในแหล่งกำเนิดดังกล่าวสามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์วัสดุทางอ้อมในการถ่ายภาพรังสีและ สเปก โทรสโกปีฟลูออเรสเซน ซ์ของรังสีเอกซ์ รวมถึงการควบคุมคุณภาพในเครื่องวัดความหนาแน่นนิวเคลียร์ แบบคงที่ และเครื่องวัดความหนาแน่นนิวเคลียร์ตัวอย่างเช่น ธาตุนี้ถูกนำมาใช้ในการวัด ความหนา ของกระจกเพื่อช่วยสร้างกระจกแบน[ 28 ]อะเมริเซียม-241 ยังเหมาะสำหรับการสอบเทียบสเปกโทรเมตรของรังสีแกมมาในช่วงพลังงานต่ำ เนื่องจากสเปกตรัมของมันประกอบด้วยยอดเกือบเดียวและต่อเนื่องคอมป์ตันที่น้อยมาก (ความเข้มต่ำกว่าอย่างน้อยสามลำดับ) [ 122 ]รังสีแกมมาของอะเมริเซียม-241 ยังถูกใช้เพื่อการวินิจฉัยการทำงานของต่อมไทรอยด์แบบพาสซีฟโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะจากอะตอมของไอโอดีน[ 123 ] การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์นี้ถูกแทนที่ด้วยการทดสอบไอโอดีนกัมมันตรังสี[ 124 ]
ข้อกังวลด้านสุขภาพ
เนื่องจากเป็นธาตุที่มีกัมมันตรังสีสูง อเมริเซียมและสารประกอบของมันจึงต้องได้รับการจัดการในห้องปฏิบัติการที่เหมาะสมภายใต้การจัดการพิเศษเท่านั้น แม้ว่าไอโซโทปของอเมริเซียมส่วนใหญ่จะปล่อยอนุภาคอัลฟาซึ่งสามารถถูกปิดกั้นได้ด้วยวัสดุทั่วไปบาง ๆ แต่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการสลายตัวของธาตุนี้จำนวนมากจะปล่อยรังสีแกมมาและนิวตรอนซึ่งมีระยะการทะลุทะลวงสูง[ 125 ]
หากรับประทานเข้าไป อะเมริเซียมส่วนใหญ่จะถูกขับออกภายในไม่กี่วัน โดยมีเพียง 0.05% เท่านั้นที่ถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด ซึ่งประมาณ 45% จะไปอยู่ที่ตับและ 45% ไปที่กระดูก และอีก 10% ที่เหลือจะถูกขับออก การดูดซึมเข้าสู่ตับขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคลและเพิ่มขึ้นตามอายุ ในกระดูก อะเมริเซียมจะถูกสะสมไว้ที่ ผิว คอร์ติคัลและเทรเบคูลาร์ ก่อน และจะค่อยๆ กระจายไปทั่วกระดูกตามเวลา ครึ่งชีวิตทางชีวภาพของ241Amคือ 50 ปีในกระดูกและ 20 ปีในตับ ในขณะที่ในอวัยวะสืบพันธุ์ (อัณฑะและรังไข่) มันจะคงอยู่ถาวร ในอวัยวะเหล่านี้ทั้งหมด อะเมริเซียมส่งเสริมการก่อตัวของเซลล์มะเร็งอันเป็นผลมาจากกัมมันตภาพรังสีของมัน[ 23 ] [ 126 ] [ 127 ]
อะเมริเซียมมักเข้าสู่หลุมฝังกลบจากเครื่องตรวจจับควัน ที่ถูกทิ้ง กฎระเบียบที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดเครื่องตรวจจับควันนั้นผ่อนปรนในเขตอำนาจศาลส่วนใหญ่ ในปี 1994 เดวิด ฮาห์น วัย 17 ปี ได้สกัดอะเมริเซียมจากเครื่องตรวจจับควันประมาณ 100 เครื่องเพื่อพยายามสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเพาะพันธุ์[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ] [ 131 ]มีรายงานกรณีการสัมผัสกับอะเมริเซียมอยู่บ้าง กรณีที่ร้ายแรงที่สุดคือกรณีของแฮโรลด์ แมคคลัสกีย์ช่างเทคนิคปฏิบัติการทางเคมีซึ่งเมื่ออายุ 64 ปี ได้รับการสัมผัสกับอะเมริเซียม-241 ในปริมาณ 500 เท่าของมาตรฐานการทำงานอันเป็นผลมาจากการระเบิดในห้องปฏิบัติการของเขา แมคคลัสกีย์เสียชีวิตเมื่ออายุ 75 ปีจากโรคประจำตัวที่ไม่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์นี้[ 132 ] [ 133 ]
ดูเพิ่มเติม
- แอคติไนด์ในสิ่งแวดล้อม
- หมวดหมู่: สารประกอบอะเมริเซียม
หมายเหตุ
- ^ตัวอักษร "m" หมายถึงสถานะกึ่งเสถียร
บรรณานุกรม
- กรีนวูด, นอร์แมน เอ็น. ; เอิร์นชอว์, อลัน (1997). เคมีของธาตุ (ฉบับที่ 2). บัตเตอร์เวิร์ธ-ไฮเนมันน์. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
- Penneman, RA และ Keenan TK เคมีรังสีของอะเมริเซียมและคูเรียม , มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, ลอสอาลามอส, แคลิฟอร์เนีย, 1960
- วิเบิร์ก, นิลส์ (2007) เลห์บุค แดร์ อนาออร์กานิสเชน เคมี . เดอ กรอยเตอร์. ไอเอสบีเอ็น 978-3-11-017770-1.
อ่านเพิ่มเติม
- นิวไคลด์และไอโซโทป – ฉบับที่ 14 , GE Nuclear Energy, 1989.
- ฟิโอนี, กาเบรียล; คริบเบียร์, มิเชล และมารี, เฟรเดริก"แอกติไนด์รอง อะเมริเซียม-241 สามารถแปลงสภาพด้วยนิวตรอนความร้อนได้หรือไม่" . ผู้บังคับการตำรวจ à l'énergie atomique เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน พ.ศ. 2550
- สเวิร์ตก้า, อัลเบิร์ต (1999). คู่มือธาตุ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด, สหรัฐอเมริกา. ISBN 978-0-19-508083-4.
ลิงก์ภายนอก
- อะเมริเซียมในตารางธาตุในรูปแบบวิดีโอ (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)
- ATSDR – แถลงการณ์ด้านสาธารณสุข: อเมริเซียม
- สมาคมนิวเคลียร์โลก – เครื่องตรวจจับควันและอะเมริเซียม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อเมริเซียม
อเมริเซียม เป็น ธาตุเคมีสังเคราะห์ มี สัญลักษณ์ Am และ เลขอะตอม 95 เป็น ธาตุกัมมันตรังสี และเป็นสมาชิกท ราน ส์ยูเรเนียม ในอนุกรมแอกทิ ไน ด์ใน ตาราง ธาตุ อยู่ใต้ธาตุ แลนทาไน ด์...
ประวัติศาสตร์
แม้ว่าอะเมริเซียมน่าจะถูกผลิตขึ้นในการทดลองนิวเคลียร์ก่อนหน้านี้ แต่ก็ถูก สังเคราะห์ แยก และระบุอย่างตั้งใจเป็นครั้งแรกในช่วงปลายฤดูใบไม้ร่วงปี 1944 ที่ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ โดย Glenn T. Seaborg , Leon O. Morgan, Ralph A.
การเกิดขึ้น
ไอโซโทปของอะเมริเซียมที่มีอายุยืนยาวที่สุดและพบได้ทั่วไป ได้แก่ 241Am และ 243Am มีครึ่งชีวิต 432.
การสังเคราะห์นิวเคลียสไอโซโทป
อะเมริเซียมถูกผลิตในปริมาณเล็กน้อยใน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มานานหลายทศวรรษ และ ไอโซโทป 241 Am และ 243 Am ของมันสะสมมาได้หลายกิโลกรัมแล้ว [ 28 ] อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่เริ่มวางจำหน่ายครั้งแรกในปี 1962 ราคาของมันอยู่ที่ประมาณ 1,500 ดอลลาร์สหรัฐต่อกรัม...
