Americium ist ein radioaktives Metallelement mit Ordnungszahl 95 und Elementsymbol Am. Es ist das einzige synthetische Element, das im Alltag in winzigen Mengen in Rauchmeldern vom Ionisationstyp vorkommt. Hier ist eine Sammlung interessanter Fakten und Daten zu Americium.
Americium Fakten
Americium wurde erstmals 1944 von Glenn T. synthetisiert und identifiziert. Seaborg, Ralph James, L. Morgan und Albert Ghiorso an der University of California in Berkeley im Rahmen des Manhattan-Projekts. Das Element wurde unter Verwendung eines 60-Zoll-Zyklotrons hergestellt, obwohl es wahrscheinlich ist, dass frühere Experimente das Element auch hergestellt hatten. Obwohl Element 95 durch Synthese entdeckt wurde, kommt Americium auf natürliche Weise als Spurenelement in uranhaltigen Mineralien vor. In der fernen Vergangenheit kam das Element noch vor einer Milliarde Jahren auf natürliche Weise aus Kernreaktionen hervor. All dieses Americium ist bereits verfallen Tochterisotope.
Der Elementname americium steht für Amerika. Americium befindet sich direkt unter dem nach Europa benannten Lanthanidenelement Europium.
Americium ist ein glänzendes silbernes radioaktives Metall. Alle Isotope dieses Elements sind radioaktiv. Das Isotop mit der längsten Halbwertszeit ist Americium-243 mit einer Halbwertszeit von 7370 Jahren. Die häufigsten Isotope sind Americium-241 mit einer Halbwertszeit von 432,7 Jahren und Americium-243. Bekannt ist auch Americium-242 mit einer Halbwertszeit von 141 Jahren. Insgesamt wurden 19 Isotope und 8 Kernisomere charakterisiert. Die Isotope durchlaufen unterschiedlich Alpha, Beta und Gamma-Zerfall.
Americium wird hauptsächlich in Rauchmeldern und für wissenschaftliche Forschung eingesetzt. Es ist möglich, dass das radioaktive Element für Batterien von Raumfahrzeugen verwendet wird. Mit Beryllium gepresstes Americium-241 ist eine gute Neutronenquelle. Wie viele radioaktive Elemente ist Americium zur Herstellung anderer Elemente nützlich. Element 95 und seine Verbindungen sind nützliche tragbare Alpha- und Gammaquellen.
Kernkraftwerke produzieren auf natürliche Weise Americium als Teil der Zerfallssequenz aus dem Neutronenbeschuss von Plutonium. Mit dieser Methode werden jedes Jahr einige Gramm des Elements hergestellt.
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Americium ähneln denen von Plutonium (dem Element links im Periodensystem) und Europium (das Element darüber im Periodensystem). Frisches Americium ist ein glänzendes silberweißes glänzendes Metall, das sich jedoch langsam in der Luft trübt. Das Metall ist weich und verformt sich leicht mit einem niedrigeren Volumenmodul als das Aktiniden davor auf dem Tisch. Sein Schmelzpunkt ist höher als der von Plutonium und Europium, aber niedriger als der von Curium. Americium ist weniger dicht als Plutonium, aber dichter als Europium.
Americium ist paramagnetisch über einen weiten Temperaturbereich von extrem kalten Temperaturen bis über Raumtemperatur.
Das Üblichste Oxidationszustand von Element 95 ist +3, kann aber zwischen +2 und +8 liegen. Der Bereich der Oxidationsstufen ist für jedes Aktinidenelement am breitesten. Die Ionen sind in wässriger Lösung gefärbt. Der Zustand +3 ist farblos bis rötlich gelb, der Zustand +4 ist rötlich gelb, mit braunen und grünen Farben für andere Zustände. Jede Oxidationsstufe hat ein bestimmtes Absorptionsspektrum.
Die Kristallstruktur von Americium hängt von Temperatur und Druck ab. Unter normalen Bedingungen liegt das Metall in einer stabilen Alpha-Form mit hexagonaler Kristallsymmetrie vor. Wenn das Metall komprimiert wird, wechselt es in die Beta-Form, die eine flächenzentrierte kubische Symmetrie aufweist. Wenn der Druck noch weiter erhöht wird (23 GPa), wird Americium in seine orthorhombische Gammaform umgewandelt. Es wurde auch eine monokline Kristallphase beobachtet, aber es ist unklar, welche Bedingungen dies genau verursachen. Wie andere Aktiniden schädigt Americium sein Kristallgitter durch Alpha-Zerfall selbst. Dies macht sich insbesondere bei niedrigen Temperaturen bemerkbar.
Das Metall löst sich in Säuren und reagiert mit Sauerstoff.
Americium kann zusammen mit phosphoreszierendem Zinksulfid verwendet werden, um ein hausgemachtes Spinthariskop herzustellen, das eine Art Strahlungsdetektor vor dem Geigerzähler ist. Der radioaktive Zerfall von Americium versorgt den Leuchtstoff mit Energie und emittiert Licht.
Es ist keine biologische Rolle von Americium in lebenden Organismen bekannt. Es wird allgemein wegen seiner Radioaktivität als giftig angesehen.
Americium Atomic Data
- Elementname: Americium
- Elementsymbol: Am
- Ordnungszahl: 95
- Atomares Gewicht: (243)
- Elementgruppe: f-Block-Element, Actinid (transuranische Reihe)
- Elementperiode: Zeitraum 7
- Elektronenkonfiguration: [Rn] 5f7 7s2 (2, 8, 18, 32, 25, 8, 2)
- Aussehen: Silbermetallischer Feststoff.
- Schmelzpunkt: 1449 K (1176 ° C, 2149 ° F)
- Siedepunkt: 2880 K (2607 ° C, 4725 ° F) vorhergesagt
- Dichte: 12 g / cm3
- Atomradius: 2,44 Anstrome
- Oxidationszustände: 6, 5, 4, 3