Americi: diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Contingut suprimit Contingut afegit
Ampliació
Línia 15: Línia 15:


== Estat natural i obtenció ==
== Estat natural i obtenció ==
Només és possible obtenir l'americi per mètodes sintètics, ja que no existeix de forma natural. És possible que alguns àtoms d'americi i altres elements transurànics es creïn al [[reactor nuclear natural d'Oklo]], [[Gabon]].<ref>{{Ref-web|títol=Mindat.org|url=https://www.mindat.org/element/Americium|consulta=2023-02-16}}</ref>
Només és possible obtenir l'americi per mètodes sintètics, ja que no existeix de forma natural. És possible que alguns àtoms d'americi i altres elements transurànics es creïn al [[reactor nuclear natural d'Oklo]], [[Gabon]].<ref>{{Ref-web|títol=The mineralogy of Americium|url=https://www.mindat.org/element/Americium|consulta=2023-02-16|editor=Hudson Institute of Mineralogy|obra=Mindat.org}}</ref>


La seva preparació es duu a terme mitjançant un procés semblant al seguit en el seu descobriment. De fet, tots dos isòtops més estables, americi 241 i americi 243, s'extreuen juntament amb el [[neptuni]] 237 com a subproductes de la irradiació d'urani o plutoni amb neutrons, formant part dels residus habituals als [[Reactor nuclear|reactors nuclears]].<ref name=":0" />
La seva preparació es duu a terme mitjançant un procés semblant al seguit en el seu descobriment. De fet, tots dos isòtops més estables, americi 241 i americi 243, s'extreuen juntament amb el [[neptuni]] 237 com a subproductes de la irradiació d'urani o plutoni amb neutrons, formant part dels residus habituals als [[Reactor nuclear|reactors nuclears]].<ref name=":0" />
Línia 32: Línia 32:
[[Fitxer:Americium-241 Sample from Smoke Detector.JPG|esquerra|miniatura|Americi 241 tal com es troba al [[Detector de fum|detector de fum d'ionització]]. El cercle de metall més fosc al centre és el diòxid d'americi(IV) <chem display="inline">^241AmO2</chem>. La carcassa circumdant és d'[[alumini]].]]
[[Fitxer:Americium-241 Sample from Smoke Detector.JPG|esquerra|miniatura|Americi 241 tal com es troba al [[Detector de fum|detector de fum d'ionització]]. El cercle de metall més fosc al centre és el diòxid d'americi(IV) <chem display="inline">^241AmO2</chem>. La carcassa circumdant és d'[[alumini]].]]
L'americi acabat de preparar és un [[metall]] amb [[lluïssor]] blanca i argentada (és més argentat que el [[plutoni]] o el [[neptuni]]). El seu punt de fusió és de 1&nbsp;176°C i el d'ebullició 2&nbsp;011 °C (valor estimat), amb una densitat a 20 °C de 12 g/cm³. És més [[Mal·leabilitat|mal·leable]] que l'urani o el neptuni.<ref name=":1">{{Ref-llibre|edició=2016-2017, 97th edition|títol=CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data.|url=https://www.worldcat.org/oclc/957751024|data=2017|lloc=Boca Raton, Florida|isbn=978-1-4987-5429-3|editorial=CRC Press|editor=W.M. Haynes}}</ref>
L'americi acabat de preparar és un [[metall]] amb [[lluïssor]] blanca i argentada (és més argentat que el [[plutoni]] o el [[neptuni]]). El seu punt de fusió és de 1&nbsp;176°C i el d'ebullició 2&nbsp;011 °C (valor estimat), amb una densitat a 20 °C de 12 g/cm³. És més [[Mal·leabilitat|mal·leable]] que l'urani o el neptuni.<ref name=":1">{{Ref-llibre|edició=2016-2017, 97th edition|títol=CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data.|url=https://www.worldcat.org/oclc/957751024|data=2017|lloc=Boca Raton, Florida|isbn=978-1-4987-5429-3|editorial=CRC Press|editor=W.M. Haynes}}</ref>

Hom troba tres fases cristal·lines de l'americi. A temperatura ambient, l'americi cristal·litza en un una estructura d'empaquetament doble hexagonal anomenada forma α. A 769 °C canvia a la forma β, una estructura cristal·lina [[cúbica centrada en les cares]] estable fins a 1&nbsp;077 °C. A més temperatura sembla que l'estructura podria ser [[cúbica centrada en el cos]] i que seria estable fins al punt de fusió.<ref name=":4">{{Ref-llibre|títol=Chemical thermodynamics of americium|url=https://www.worldcat.org/oclc/682118922|editorial=Elsevier|data=1995|lloc=Amsterdam|isbn=0-444-82281-X|cognom=Silva|nom=R.J.|coautors=G. Bidoglio, P.B. Robouch, I. Puigdomenech, H. Wanner, M.H. Rand}}</ref>


L'[[emissió alfa]] de l'americi 241 és aproximadament tres vegades la del [[radi (element)|radi]]. Quantitats d'americi 241 properes a 1 [[gram]] emeten potents [[raig gamma|rajos gamma]] que creen un problema seriós d'[[exposició radioactiva]] per a qualsevol que manipula l'element.<ref name=":0" />
L'[[emissió alfa]] de l'americi 241 és aproximadament tres vegades la del [[radi (element)|radi]]. Quantitats d'americi 241 properes a 1 [[gram]] emeten potents [[raig gamma|rajos gamma]] que creen un problema seriós d'[[exposició radioactiva]] per a qualsevol que manipula l'element.<ref name=":0" />
Línia 37: Línia 39:
=== Propietats químiques ===
=== Propietats químiques ===
[[Fitxer:Am(OH)3.jpg|esquerra|miniatura|Hidròxid d'americi(III) <chem>Al(OH)3</chem>.]]
[[Fitxer:Am(OH)3.jpg|esquerra|miniatura|Hidròxid d'americi(III) <chem>Al(OH)3</chem>.]]
L'americi té [[configuració electrònica]] [<nowiki/>[[Radó|Rn]]]5''f''<sup>7</sup>7''s''<sup>2</sup>, amb una primera [[energia d'ionització]] de 5,97 [[Electró-volt|eV]].<ref name=":1" /> A temperatura ambient perd lentament la brillantor. És [[Piroforicitat|pirofòric]] (pot inflamar-se espontàniament a l'aire) quan es troba finament polvoritzat. Igual que la resta dels [[Actinoide|actinoides]], és [[Electronegativitat|electropositiu]] i molt reactiu. Els seus [[estat d'oxidació]] són +2, +3, +4, +5 i +6. El més comú és el trivalent en dissolució, mentre que la tetravalència es troba sovint als seus compostos sòlids.<ref name=":2">{{Britannica|name=americium}}</ref>
L'americi té [[configuració electrònica]] [<nowiki/>[[Radó|Rn]]]5''f''<sup>7</sup>7''s''<sup>2</sup>, amb una primera [[energia d'ionització]] de 5,97 [[Electró-volt|eV]].<ref name=":1" /> A temperatura ambient perd lentament la brillantor. És [[Piroforicitat|pirofòric]] (pot inflamar-se espontàniament a l'aire) quan es troba finament polvoritzat. Igual que la resta dels [[Actinoide|actinoides]], és [[Electronegativitat|electropositiu]] i molt reactiu. Els seus [[estat d'oxidació]] són +2, +3, +4, +5 i +6. El més comú és el trivalent en dissolució, mentre que la tetravalència es troba sovint als seus compostos sòlids.<ref name=":2">{{Britannica|name=americium|cognom=Morss|nom=Lester}}</ref>

L'americi té quatre estats d'oxidació ben caracteritzats, de +3 a +6, en solució aquosa àcida amb les següents espècies iòniques: <chem>Am3+</chem>, de color rosa; <chem>Am^4+</chem>, rosa (molt inestable); <chem>AmO2+</chem>, groc; i <chem>AmO2^2+</chem>, bronzejat clar.<ref name=":4" /><ref name=":2" />


El primer compost d'americi aïllat fou l'[[hidròxid d'americi(III)]] <chem>Am(OH)3</chem> i des de llavors han estat sintetitzats l'[[òxid d'americi(III)]] <chem>Am2O3</chem> i l'[[òxid d'americi(IV)]] <chem>AmO2</chem>; halurs <chem>AmX2 \, (X =Cl, Br, I)</chem>, <chem display="inline">AmX3 \, (X = F, Cl, Br, I)</chem>, <chem>AmF4</chem>; carbonats d'americi(III)—aigua(1/2) <chem display="inline">Am2(CO3)3 \! . \! 2H2O</chem>, sulfat d'americi(III) <chem>Am2(SO4)3</chem>, fosfat d'americi(III) <chem>AmPO4</chem>, sulfur d'americi(III) <chem>Am2S3</chem>.<ref>{{Ref-llibre|edició=Second edition|títol=Handbook of Inorganic Compounds|url=https://www.worldcat.org/oclc/759865801|data=2016|lloc=Boca Raton, FL|isbn=978-1-4398-1462-8|nom=Dale L.|cognom=Perry|editorial=CRC Press}}</ref> També s'han obtingut diversos l'hidrur d'americi(II) <chem display="inline">AmH2</chem> i l'hidrur d'americi(III) <chem>AmH3</chem>, que han resultat no ser gaire estables tèrmicament, a més de ser clarament inestables en presència d'aire i humitat. D'entre tots aquests compostos els més comuns són l'òxid d'americi(IV), el fluorur d'americi(III) i l'oxalat d'americi(III) <chem>Am2(C2O4)3</chem>.<ref name=":0" />
L'americi té quatre estats d'oxidació ben caracteritzats, de +3 a +6, en solució aquosa àcida amb les següents espècies iòniques: <chem>Am3+</chem>, de color rosa; <chem>Am^4+</chem>, rosa (molt inestable); <chem>AmO2+</chem>, groc; i <chem>AmO2^2+</chem>, bronzejat clar.<ref name=":2" />


L'únic compost identificat amb l'americi actuant amb l'estat d'oxidació +6 és l'acetat d'americil i sodi <chem>NaAmO2(C2H3O2)2</chem>. I amb l'americi amb nombre d'oxidació +5 s'han identificat els composts: <chem>RbAmO2CO3</chem>, <chem>NH4AmO2CO3</chem> i <chem>KAmO2F2</chem>.<ref>{{Ref-llibre|títol=Kernreaktionen III / Nuclear Reactions III|url=https://www.worldcat.org/oclc/840291693|editorial=Springer Berlin Heidelberg|data=1957|lloc=Berlin, Heidelberg|isbn=978-3-642-45878-1|nom=D. E.|cognom=Alburger}}</ref>
El primer compost d'americi aïllat fou l'[[hidròxid d'americi(III)]] <chem>Am(OH)3</chem> i des de llavors han estat sintetitzats l'[[òxid d'americi(III)]] <chem>Am2O3</chem> i l'[[òxid d'americi(IV)]] <chem>AmO2</chem>; halurs <chem>AmX2 \, (X =Cl, Br, I)</chem>, <chem display="inline">AmX3 \, (X = F, Cl, Br, I)</chem>, <chem>AmF4</chem>; carbonats d'americi(III) <chem display="inline">Am2(CO3)3</chem> i sulfat d'americi(III) <chem>Am2(SO4)3</chem>. També s'han obtingut diversos l'hidrur d'americi(II) <chem display="inline">AmH2</chem> i l'hidrur d'americi(III) <chem>AmH3</chem>, que han resultat no ser gaire estables tèrmicament, a més de ser clarament inestables en presència d'aire i humitat. D'entre tots aquests compostos els més comuns són l'òxid d'americi(IV), el fluorur d'americi(III) i l'oxalat d'americi(III) <chem>Am2(C2O4)3</chem>.<ref name=":0" />


== Isòtops ==
== Isòtops ==
Línia 55: Línia 59:
== Aplicacions ==
== Aplicacions ==
[[Fitxer:InsideSmokeDetector.jpg|miniatura|Interior d'un [[detector de fum]] amb americi 241.]]
[[Fitxer:InsideSmokeDetector.jpg|miniatura|Interior d'un [[detector de fum]] amb americi 241.]]
L'americi 241 s'utilitza en [[detector de fum|detectors de fum]] que contenen una quantitat minúscula d'òxid d'americi(IV) com a font de [[radiació ionitzant]]. Aquest tipus de detector és més barat que l'òptic i pot detectar partícules que són massa petites per influir a la llum. L'americi 241 emet [[Desintegració α|radiació alfa]] segons la reacció:
L'americi 241 s'utilitza en [[detector de fum|detectors de fum]] que contenen una quantitat minúscula d'òxid d'americi(IV) com a font de [[radiació ionitzant]]. Aquest tipus de detector és més barat que l'òptic i pot detectar partícules que són massa petites per influir a la llum. L'americi 241 emet [[Desintegració α|radiació alfa]] segons la reacció:<ref name=":5" />


<chem display="block">^241_95Am -> ^237_93Np + ^4_2He</chem>
<chem display="block">^241_95Am -> ^237_93Np + ^4_2He</chem>


La radiació passa a través d'una cambra oberta a l'aire en la qual es troben dos elèctrodes que permeten un petit i constant corrent elèctric. Si entra fum a aquesta cambra es redueix la [[ionització]] de l'aire i el corrent disminueix o, fins i tot, s'interromp, la qual cosa fa que s'activi l'alarma. L'americi-241 emet partícules α amb energies d'uns 5,4 M[[Electró-volt|eV]], que són aturades per un tros de paper o uns quants centímetres d'aire i no poden penetrar en l'[[epidermis]] humana. Hi ha poc perill per la [[radiació α]] tret que l'americi sigui inhalat o ingerit. Per aquest motiu, no es pot desmuntar o cremar un detector d'aquest tipus, ja que això podria alliberar americi al [[medi ambient]]. Tanmateix, l'americi 241 també emet [[Radiació gamma|raigs gamma]], que són molt més penetrants que les partícules α.<ref>{{Ref-web|títol=Americium Smoke Detectors|url=http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/eason1/|consulta=2023-02-17|editor=Stanford University|data=2011|nom=E.|cognom=Eason|obra=Physics 241}}</ref>
La radiació passa a través d'una cambra oberta a l'aire en la qual es troben dos elèctrodes que permeten un petit i constant [[corrent elèctric]]. Si entra fum a aquesta cambra es redueix la [[ionització]] de l'aire i el corrent disminueix o, fins i tot, s'interromp, la qual cosa fa que s'activi l'alarma. L'americi-241 emet partícules α amb energies d'uns 5,4 M[[Electró-volt|eV]], que són aturades per un tros de paper o uns quants centímetres d'aire i no poden penetrar en l'[[epidermis]] humana. Hi ha poc perill per la [[radiació α]] tret que l'americi sigui inhalat o ingerit. Per aquest motiu, no es pot desmuntar o cremar un detector d'aquest tipus, ja que això podria alliberar americi al [[medi ambient]]. Tanmateix, l'americi 241 també emet [[Radiació gamma|raigs gamma]], que són molt més penetrants que les partícules α.<ref name=":5">{{Ref-web|títol=Americium Smoke Detectors|url=http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/eason1/|consulta=2023-02-17|editor=Stanford University|data=2011|nom=E.|cognom=Eason|obra=Physics 241}}</ref>


L'americi 241 també es fa servir com a font de [[raig gamma|rajos gamma]] portàtil per a l'ús en les [[radiografia|radiografies]]. L'element també s'ha emprat per calibrar el gruix del [[vidre]], per ajudar a crear vidre pla. L'americi 242 és un emissor de [[neutrons]] i s'utilitza en la [[radiografia neutrònica]]. No obstant això, aquest isòtop és extremadament car per a produir-lo en quantitats utilitzables.
L'americi 241 també es fa servir com a font de [[raig gamma|rajos gamma]] portàtil per a l'ús en les [[radiografia|radiografies]]. L'element també s'ha emprat per calibrar el gruix del [[vidre]], per ajudar a crear vidre pla. L'americi 242 és un emissor de [[neutrons]] i s'utilitza en la [[radiografia neutrònica]]. No obstant això, aquest isòtop és extremadament car per a produir-lo en quantitats utilitzables.

Revisió del 15:54, 17 feb 2023

Americi
95Am
plutoniamericicuri
Eu

Am

(Uqs)
Aspecte
Blanc platejat



Línies espectrals de l'Americi
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Americi, Am, 95
Categoria d'elements Actínids
Grup, període, bloc n/d7, f
Pes atòmic estàndard (243)
Configuració electrònica [Rn] 5f7 7s2
2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
Configuració electrònica de Americi
Propietats físiques
Fase Sòlid
Densitat
(prop de la t. a.)
12 g·cm−3
Punt de fusió 1.449 K, 1.176 °C
Punt d'ebullició 2.880 K, 2.607 °C
Entalpia de fusió 14,39 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 62,7 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 1.239 1.356
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 7, 6, 5, 4, 3, 2
(òxid amfòter)
Electronegativitat 1,3 (escala de Pauling)
Energia d'ionització 1a: 578 kJ·mol−1
Radi atòmic 173 pm
Radi covalent 180±6 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Hexagonal
Americi té una estructura cristal·lina hexagonal
Ordenació magnètica Paramagnètic
Resistivitat elèctrica 0,69[1] µΩ·m
Conductivitat tèrmica 10 W·m−1·K−1
Nombre CAS 7440-35-9
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops de l'americi
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
241Am traça 432,2 a FE - -
α 5,486 237Np
242mAm traça 141 a TI 0,049 242Am
α 5,637 238Np
SF - -
243Am traça 7.370 a SF - -
α 5,275 239Np

L'americi és un element sintètic que té com a símbol Am i nombre atòmic 95. L'americi és un element metàl·lic, radioactiu, és un actinoide que pot ser obtingut per irradiació del plutoni amb neutrons. És el quart element transurànic que es descobrí (el curi, de nombre atòmic 96, havia estat descobert uns mesos abans). Fou anomenat així pel continent americà, per analogia amb l'element europi, anomenat així pel continent europeu. L'americi 241 s'utilitza en un tipus de detector de fum que conté una quantitat molt petita d'americi 241 com a font de radiació ionitzant.

Història

Ciclotró de la Universitat de Califòrnia a Berkeley.

L'americi fou el primer element sintètic creat. Els científics Glenn T. Seaborg (1912–1999), Leon O. Morgan (1919–2002), Ralph A. James (1920–1973) i Albert Ghiorso (1915–2010) cap al final del 1944 del Laboratori de Metal·lúrgia de la Universitat de Chicago (ara conegut com a Argonne National Laboratory) obtingueren l'isòtop americi 241 dins del Projecte Manhattan per al desenvolupament d'armes nuclears. Amb el ciclotró de la Universitat de Califòrnia a Berkeley sotmeteren plutoni 239 a successives reaccions de captura de neutrons. Això creà, en primer lloc, plutoni 240, i després plutoni 241, el qual al seu torn es desintegrà en americi 241 mitjançant l'emissió de partícules β. Les reaccions nuclears implicades foren:[2]

Aquests àtoms d'americi eren malauradament bombardejats amb el mateix feix de neutrons amb el que es bombardejava el plutoni i donava lloc a unes altres reaccions que produïen un altre element, el curi:[2]

El continent americà o Amèrica.

La separació dels elements 95 i 96 fou tan laboriosa que, inicialment, aquests elements foren anomenats pandemonium i delirium, respectivament. Finalment, l'element 95 fou batejat com a americium «americi» per Amèrica, lloc on s'havia creat, i perquè el lantanoide situat just a damunt a la taula periòdica és l'europi, anomenat en honor a Europa. Per raons de seguretat nacional, la seva identificació no fou feta pública fins a l'11 de novembre del 1945 per Seaborg, de trenta-tres anys, participant en un programa radiofònic infantil, Quiz Kids.[2] Un dels nens del programa, Richard Williams, preguntà a Seaborg si s'havien descobert elements nous, a més del plutoni i el neptuni, al Laboratori Metal·lúrgic de Chicago durant la guerra. Com que la informació del descobriment ja s'havia desclassificat per a l'anunci a la pròxima reunió nacional de l'American Chemical Society el 16 de novembre, Seaborg compartí la notícia que s'havien descobert dos nous elements amb els nombres atòmics 95 i 96.[3]

Estat natural i obtenció

Només és possible obtenir l'americi per mètodes sintètics, ja que no existeix de forma natural. És possible que alguns àtoms d'americi i altres elements transurànics es creïn al reactor nuclear natural d'Oklo, Gabon.[4]

La seva preparació es duu a terme mitjançant un procés semblant al seguit en el seu descobriment. De fet, tots dos isòtops més estables, americi 241 i americi 243, s'extreuen juntament amb el neptuni 237 com a subproductes de la irradiació d'urani o plutoni amb neutrons, formant part dels residus habituals als reactors nuclears.[2]

L'aïllament de l'americi segueix aquests passos:

  1. Els òxids metàl·lics (de vegades anomenats MOX) es dissolen en àcid nítric.
  2. El fosfat de tributil s'utilitza per eliminar l'urani i el plutoni. Això es fa en un dissolvent d'hidrocarburs.
  3. Els lantanoides se separen mitjançant un procés d'extracció basat en una diamida. Aquest pas produeix de manera rutinària metalls (tant lantanoides com actinoides) en estat d'oxidació +3.
  4. Mitjançant cromatografia i/o centrifugació, s'extreuen de la mescla els materials que contenen americi.
  5. El curi i l'americi se separen entre si com a hidròxids, a alta temperatura, utilitzant hidrogencarbonat de sodi. Aquest pas oxida l'americi a l'estat 4+, solubilitzant-lo.
  6. L'òxid d'americi(IV) es pot reduir utilitzant tori o lantani com a agent reductor.[5]

Propietats

Propietats físiques

Americi 241 tal com es troba al detector de fum d'ionització. El cercle de metall més fosc al centre és el diòxid d'americi(IV) . La carcassa circumdant és d'alumini.

L'americi acabat de preparar és un metall amb lluïssor blanca i argentada (és més argentat que el plutoni o el neptuni). El seu punt de fusió és de 1 176°C i el d'ebullició 2 011 °C (valor estimat), amb una densitat a 20 °C de 12 g/cm³. És més mal·leable que l'urani o el neptuni.[6]

Hom troba tres fases cristal·lines de l'americi. A temperatura ambient, l'americi cristal·litza en un una estructura d'empaquetament doble hexagonal anomenada forma α. A 769 °C canvia a la forma β, una estructura cristal·lina cúbica centrada en les cares estable fins a 1 077 °C. A més temperatura sembla que l'estructura podria ser cúbica centrada en el cos i que seria estable fins al punt de fusió.[7]

L'emissió alfa de l'americi 241 és aproximadament tres vegades la del radi. Quantitats d'americi 241 properes a 1 gram emeten potents rajos gamma que creen un problema seriós d'exposició radioactiva per a qualsevol que manipula l'element.[2]

Propietats químiques

Hidròxid d'americi(III) .

L'americi té configuració electrònica [Rn]5f77s2, amb una primera energia d'ionització de 5,97 eV.[6] A temperatura ambient perd lentament la brillantor. És pirofòric (pot inflamar-se espontàniament a l'aire) quan es troba finament polvoritzat. Igual que la resta dels actinoides, és electropositiu i molt reactiu. Els seus estat d'oxidació són +2, +3, +4, +5 i +6. El més comú és el trivalent en dissolució, mentre que la tetravalència es troba sovint als seus compostos sòlids.[8]

L'americi té quatre estats d'oxidació ben caracteritzats, de +3 a +6, en solució aquosa àcida amb les següents espècies iòniques: , de color rosa; , rosa (molt inestable); , groc; i , bronzejat clar.[7][8]

El primer compost d'americi aïllat fou l'hidròxid d'americi(III) i des de llavors han estat sintetitzats l'òxid d'americi(III) i l'òxid d'americi(IV) ; halurs , , ; carbonats d'americi(III)—aigua(1/2) , sulfat d'americi(III) , fosfat d'americi(III) , sulfur d'americi(III) .[9] També s'han obtingut diversos l'hidrur d'americi(II) i l'hidrur d'americi(III) , que han resultat no ser gaire estables tèrmicament, a més de ser clarament inestables en presència d'aire i humitat. D'entre tots aquests compostos els més comuns són l'òxid d'americi(IV), el fluorur d'americi(III) i l'oxalat d'americi(III) .[2]

L'únic compost identificat amb l'americi actuant amb l'estat d'oxidació +6 és l'acetat d'americil i sodi . I amb l'americi amb nombre d'oxidació +5 s'han identificat els composts: , i .[10]

Isòtops

Els isòtops d'americi s'estenen dins del rang de massa atòmica des de 231,046 (americi 231) a 249,078 (americi 249). S'han caracteritzat devuit radioisòtops d'americi diferents, sent els més estables l'americi 243 amb un període de semidesintegració (t1/2) de 7 370 anys i l'americi 241 amb t1/2 = 432,2 anys.[11]

Els altres isòtops radioactius tenen períodes de semidesintegració inferiors a les 51 hores, i la majoria d'aquests inferiors als 100 minuts. Aquest element també té 8 isòtops metaestables, el més estable dels quals és l'americi 242m (t1/2 = 141 anys). Passa a l'estat estable emetent un fotó de radiació gamma:[11]

Aplicacions

Interior d'un detector de fum amb americi 241.

L'americi 241 s'utilitza en detectors de fum que contenen una quantitat minúscula d'òxid d'americi(IV) com a font de radiació ionitzant. Aquest tipus de detector és més barat que l'òptic i pot detectar partícules que són massa petites per influir a la llum. L'americi 241 emet radiació alfa segons la reacció:[12]

La radiació passa a través d'una cambra oberta a l'aire en la qual es troben dos elèctrodes que permeten un petit i constant corrent elèctric. Si entra fum a aquesta cambra es redueix la ionització de l'aire i el corrent disminueix o, fins i tot, s'interromp, la qual cosa fa que s'activi l'alarma. L'americi-241 emet partícules α amb energies d'uns 5,4 MeV, que són aturades per un tros de paper o uns quants centímetres d'aire i no poden penetrar en l'epidermis humana. Hi ha poc perill per la radiació α tret que l'americi sigui inhalat o ingerit. Per aquest motiu, no es pot desmuntar o cremar un detector d'aquest tipus, ja que això podria alliberar americi al medi ambient. Tanmateix, l'americi 241 també emet raigs gamma, que són molt més penetrants que les partícules α.[12]

L'americi 241 també es fa servir com a font de rajos gamma portàtil per a l'ús en les radiografies. L'element també s'ha emprat per calibrar el gruix del vidre, per ajudar a crear vidre pla. L'americi 242 és un emissor de neutrons i s'utilitza en la radiografia neutrònica. No obstant això, aquest isòtop és extremadament car per a produir-lo en quantitats utilitzables.

Referències

  • Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
  1. Muller, W.; Schenkel, R.; Schmidt, H. E.; Spirlet, J. C.; McElroy, D. L.; Hall, R. O. A.; Mortimer, M. J. «The electrical resistivity and specific heat of americium metal» (en anglès). Journal of Low Temperature Physics, 30, 5–6, 1978, pàg. 561. Bibcode: 1978JLTP...30..561M. DOI: 10.1007/BF00116197.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Ruiz de Larramendi Villanueva, I. «Z = 95, americio, Am. El pandemonium de América». An. Quím., 115, 2, 2019, pàg. 157.
  3. «C&EN: IT'S ELEMENTAL: THE PERIODIC TABLE - AMERICIUM». [Consulta: 17 febrer 2023].
  4. «The mineralogy of Americium». Mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy. [Consulta: 16 febrer 2023].
  5. Benvenuto, Mark A. Metals and alloys : industrial applications, 2016. ISBN 3-11-044185-3. 
  6. 6,0 6,1 W.M. Haynes. CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data.. 2016-2017, 97th edition. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2017. ISBN 978-1-4987-5429-3. 
  7. 7,0 7,1 Silva, R.J.; G. Bidoglio, P.B. Robouch, I. Puigdomenech, H. Wanner, M.H. Rand. Chemical thermodynamics of americium. Amsterdam: Elsevier, 1995. ISBN 0-444-82281-X. 
  8. 8,0 8,1 Morss, Lester. «americium» (en anglès). Encyclopædia Britannica, 2003.
  9. Perry, Dale L. Handbook of Inorganic Compounds. Second edition. Boca Raton, FL: CRC Press, 2016. ISBN 978-1-4398-1462-8. 
  10. Alburger, D. E.. Kernreaktionen III / Nuclear Reactions III. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1957. ISBN 978-3-642-45878-1. 
  11. 11,0 11,1 «Z = 95». NuDat 3.0. National Nuclear Data Center (NNDC) at Brookhaven National Laboratory. [Consulta: 17 febrer 2023].
  12. 12,0 12,1 Eason, E. «Americium Smoke Detectors». Physics 241. Stanford University, 2011. [Consulta: 17 febrer 2023].

Enllaços externs