Америций: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Строка 52: Строка 52:


== Физические свойства ==
== 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 обладает двойной плотно упакованной шестиугольной структурой, плотность 13.67, которая при 1074 °C преобразуется в гранецентрированную кубическую. Температура плавления — 1175 °C. Температура кипения — 2607°С.
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 обладает двойной плотно упакованной гексагональной структурой, плотность 13.67, которая при 1074 °C преобразуется в гранецентрированную кубическую. Температура плавления — 1175 °C. Температура кипения — 2607°С.


== Химические свойства ==
== Химические свойства ==

Версия от 08:08, 14 сентября 2016

Америций
← Плутоний | Кюрий →
Периодическая система элементовВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесон
Периодическая система элементов
95Am
Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый радиоактивный металл
Свойства атома
Название, символ, номер Америций / Americium (Am), 95
Атомная масса
(молярная масса)		 243,0614 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn] 5f7 7s2
Радиус атома 173 пм
Химические свойства
Радиус иона (+4e) 92 (+3e) 107 пм
Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Am←Am4+ -0,90 В
Am←Am3+ -2,07 В
Am←Am2+ -1,95 В
Степени окисления 6, 5, 4, 3
Энергия ионизации
(первый электрон)		 0,0 (0,00)[источник не указан 4882 дня] кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 13,67 г/см³
Температура плавления 1448 К (1176 °C, 2149 °F)
Температура кипения 2880,15 К (2607 °C, 4725 °F)
Мол. теплота плавления (10,0) кДж/моль
Мол. теплота испарения 238,5 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,85[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 20,8 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=3,468 c=11,24[2]
Отношение c/a 3,24
Номер CAS 7440-35-9
95
Америций
(243)
5f77s2

Америций (лат. Americium (Am)) — 95-й элемент таблицы Менделеева, четвёртый синтезированный трансплутониевый элемент.

История

Элемент был получен искусственно в 1944 году в Металлургической лаборатории Чикагского университета Гленном Сиборгом с сотрудниками.

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 обладает двойной плотно упакованной гексагональной структурой, плотность 13.67, которая при 1074 °C преобразуется в гранецентрированную кубическую. Температура плавления — 1175 °C. Температура кипения — 2607°С.

Химические свойства

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 частица) -> Am-241.

Последовательность получения 241Am

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

  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)

Так как Pu-241 обычно присутствует в только что выработанном оружейном плутонии, Am-241 накапливается в веществе с распадом Pu-241. В связи с этим он играет важную роль в старении плутониевого оружия. Свежеизготовленный оружейный плутоний содержит 0.5-1.0 % Pu-241, реакторный плутоний имеет от 5–15 % до 25 % Pu-241. Через несколько десятилетий почти весь Pu-241 распадется в Am-241. Энергетика альфа-распада Am-241 и относительно короткое время жизни создают высокую удельную радиоактивность и тепловой выход (106 Вт/кг, для примера у Pu-241 тепловой выход 3.4 Вт/кг). Большая часть альфа- и гамма-активности старого оружейного плутония обусловливается Am-241.

Применение

Детектор дыма

Самый долгоживущий изотоп америция — Am243 имеет период полураспада 8 000 лет и используется для радиохимических исследований и накопления более отдаленных трансуранов, вплоть до фермия.

Значительно многообразнее применение самого первого изотопа америция — Am241. Он имеет период полураспада 433 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 пленок 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)[3], 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[4]. 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.

Примечания

  1. ↑ Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 125. — 623 с. — 100 000 экз.
  2. ↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Americium | crystal structures
  3. ↑ Энциклопедия нейтронных данных (pdf). Росфонд (Российская библиотека файлов оцененных нейтронных данных). Дата обращения: 26 июня 2011. Архивировано 23 августа 2011 года.
  4. ↑ IOP Publishing

Ссылки



Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Америций&oldid=80795752