Amerikium

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
PlutoniumAmerikiumCurium
Eu

Am

-  
 
 
Am-TableImage.png
Yleistä
Nimi Amerikium
Tunnus Am
Järjestysluku 95
Luokka aktinoidi
Lohko f-lohko
Ryhmä -
Jakso 7
Tiheys 12×103 kg/m3
Väri hopeanvalkoinen
Löytövuosi, löytäjä 1944, Glenn Seaborg
Atomiominaisuudet
Atomipaino 243 amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen) 173[1] pm
Orbitaalirakenne [Rn] 5f77s2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
Hapetusluvut +III, +IV, +V, +VI
Kiderakenne heksagonaalinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto kiinteä
Sulamispiste 1449 K (1176[2] °C)
Kiehumispiste 2880 K (2607[2] °C)
Moolitilavuus 0,000017776[3]×10−6 m3/mol
Höyrystymislämpö 238,57[2] kJ/mol
Sulamislämpö 14,39[4] kJ/mol
Muuta
Elektronegatiivisuus 1,3[4] (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti luotettavaa dataa ei saatavissa kJ/kg K
Sähkönjohtavuus 0,022[4] S/m
Lämmönjohtavuus 10[3] W/(m×K)
CAS-numero 7440-35-9
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Amerikium on ydinreaktiolla keinotekoisesti valmistettu alkuaine. Sen kemiallinen merkki on Am (lat. americium), järjestysluku 95 ja CAS-numero 7440-35-9.

Ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fysikaaliset ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Amerikium on hopeanharmaa metalli, jonka sulamispiste on noin 1175 °C. Amerikiumilla on kaksi kidemuotoa: alfa-muodossaan amerikium on heksagonaalisesti pakkautunut ja beta-muodossa kuutiollisesti.[5]

Amerikiumilla ei ole yhtään stabiilia isotooppia. Sen alfasäteily on suhteellisen voimakasta (kolme kertaa voimakkaampaa kuin radiumin). Amerikiumin stabiileimman isotoopin 243Am puoliintumisaika on 7370 vuotta. 241Am, joka on muun muassa palovaroittimissa käytetty isotooppi, puoliintumisaika on 432,2 vuotta. Isotooppeja tunnetaan massaluvulta 232 massaluvulle 247.[6][2]

Kemialliset ominaisuudet ja myrkyllisyys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Amerikium tummenee hitaasti huoneenlämmössä muodostaen amerikiumdioksidia, joka on amerikiumin teollisesti merkittävin yhdiste. Amerikium muodostaa hapetusasteella +III halidiyhdisteitä ja se on samalla amerkiumin stabiilein hapetusaste vesiliuoksissa. Amerikium ei hapetu helposti vesiliuoksissa.[4]

Amerikiumin radioaktiivisessa hajoamisessa syntyvä alfasäteily vaimenee hyvin nopeasti väliaineessa eikä läpäise esimerkiksi paperia. Jos kuitenkin amerikiumia nielaisee, aiheuttaa syntyvä alfasäteily solukuolemaa ja mutaatioita johtaen syöpään. Amerikium kertyy voimakkaasti luustoon.[5]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Amerikiumia tehtiin ensimmäisen kerran Chicagon yliopistossa vuonna 1944. Glenn Seaborgin johtama ryhmä pommitti plutoniumia neutroneilla, jolloin syntyi amerikiumia. Alkuaine on nimetty löytömaanosansa mukaan ja siten, että amerikium sijaitsee jaksollisessa järjestelmä suoraan europiumin alapuolella. Seaborg esitteli sekä amerikiumin että curiumin löytämisen marraskuussa 1945 radio-ohjelmassa Quiz Kids. Alkuaineiden löytäminen julkaistiin vasta noin vuosi löytämisen, sillä yhdysvaltalaiset kilpailivat Saksan kanssa ensimmäisen ydinaseen valmistamisesta toisessa maailmansodassa.[7]

Alun perin amerikiumia kutsuttiin pandemoniumiksi, sillä sitä oli hyvin vaikea erottaa toisesta syntyneestä alkuaineesta curiumista.[2]

Esiintyminen, valmistus ja eristys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Amerikiumia ei esiinny luonnossa, vaan kaikki amerikium joudutaan tekemään keinotekoisesti.[5] Amerikium syntyy, kun plutoniumin isotooppia 239 pommitetaan neutroneilla, jolloin syntyy 241Pu. Kun plutonium-241 hajoaa betahajoamisessa, syntyy amerikiumin isotooppia 241. Amerikiumin muita isotooppeja, kuten pitkäikäisempää 243Am voidaan valmistaa pommittamalla isotooppia 241 neutroneilla. [4][2]

Metallista amerikiumia voidaan valmistaa pelkistämällä AmF3 barium-höyryn avulla korkeassa lämpötilassa tai lantaanien avulla amerikiumdioksidista.[4]

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Amerikiumin tunnetuin käyttökohde on palovaroittimet. Savuntunnistimet sisältävät noin 150 milligrammaa amerikiumdioksidia, joka hajoaa alfahajoamisen kautta. Amerikiumdioksidi sisältää lähinnä amerikiumin isotooppia 241Am. Syntynyt säteily ionisoi ilman, jolloin tunnistimen elektrodien välille syntyy sähkövirta. Kun savua päätyy elektrodien väliin, virta heikkenee, jolloin varoitin hälyttää.[7][5]

Amerikiumia voidaan käyttää myös mittalaitteissa. Koska amerikiumin isotoopit lähettävät myös gammasäteilyä, voidaan niitä käyttää muun muassa öljykentillä tutkkttaessa uusia öljyesiintymiä. Amerikiumia voidaan myös käyttää materiaalien paksuuksien tutkimisessa. Tällöin hyödynnetään alfasäteilyn vaimenemista väliaineessa.[5]

Amerikiumia käytetään lähtöaineena monien raskaampien alkuaineiden valmistamisessa. Amerikiumia voidaan teoriassa käyttää ydinaseina, mutta sen kriittinen massa on 60 kilogrammaa, joka huomattavasti enemmän kuin plutoniumin tai uraanin.[2][4]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Americium Properties americanelements.com. Viitattu 4.10.2014. (englanniksi)
  2. a b c d e f g Americium Chemicool. Viitattu 4.10.2014. (englanniksi)
  3. a b Technical data for the element Americium periodictable.com. Viitattu 4.10.2014. (englanniksi)
  4. a b c d e f g Americium 3rd1000.com. Viitattu 4.10.2014. (englanniksi)
  5. a b c d e Americium Chemistry Explained. Viitattu 4.10.2014. (englanniksi)
  6. Am Isotopes ie.lbl.gov. Viitattu 4.10.2014. (englanniksi)
  7. a b Amerikium on europiumin alapuolella Helsingin Sanomat 27.9.2005. Viitattu 4.10.2014.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Amerikium.
Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.