أمريسيوم

الأمريسيوم هو عنصر كيميائي اصطناعي يرمز له بالرمز Am وعدده الذري 95. الأمريسيوم هو عنصر معدني من الأكتينيدات ذو نشاط إشعاعي يتم تصنيعه عبر قصف البلوتونيوم بالنيوترونات. وقد أعطي هذا العنصر اسمه نسبة إلى الأمريكيتين تماماً كما هو حال عنصر اليوروبيوم الذي سمي نسبة إلى أوروبا.

كوريوم → أمريسيوم ← بلوتونيوم Eu ↑ Am ↓ - 95Am
المظهر
أبيض فضي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز	أمريسيوم، 95، Am
تصنيف العنصر	أكتينيدات
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	n/a, 7، f
الكتلة الذرية	(243) غ·مول−1
توزيع إلكتروني	Rn]; 5f7 7s2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ	2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور	صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة)	12 غ·سم−3
نقطة الانصهار	1449 ك، 1176 °س، 2149 °ف
نقطة الغليان	2880 ك، 2607 °س، 4725 °ف
حرارة الانصهار	14.39 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س)	62.7 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو عند د.ح. (كلفن) 1239 1356
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة	7, 6, 5, 4, 3, 2 (أكاسيده مذبذبة)
الكهرسلبية	1.3 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين	الأول: 578 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري	173 بيكومتر
نصف قطر تساهمي	180±6 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية	نظام بلوري سداسي
المغناطيسية	مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية	0.69 ميكروأوم·متر
الناقلية الحرارية	10 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
رقم CAS	7440-35-9
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الأمريسيوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال 241Am مصطنع 432.2 سنة ا.ت - - α 5.486 237Np 242mAm مصطنع 141 سنة م.ن 0.049 242Am α 5.637 238Np ا.ت - - 243Am مصطنع 7370 سنة ا.ت - - α 5.275 239Np

الخواص

لفلز الأمريسيوم لون أبيض فضي لامع، يخفت لونه عند درجة حرارة الغرفة نتيجة التعرض للهواء الجاف. لونه أكثر فضية من البلوتونيوم أو النبتونيوم وهو مطاوع أكثر من النبتونيوم أو اليورانيوم.

إصدار ألفا الناتج من ²⁴¹Am يعادل تقريباً ثلاثة أمثال الصادر من الراديوم، بالتالي فإن غرامات قليلة من الأمريسيوم تصدر أشعة غاما بشكل معتبر، مما يؤدي إلى مشاكل التعرض للإشعاع عند التعامل مع هذا العنصر.

الأمريسيوم مادة انشطارية بحد ذاتها؛ الكتلة الحرجة اللازمة من أجل كرة غير مرتدة unreflected sphere من ²⁴¹Am هي تقريباً 60 كغ. من المستبعد استخدام الأمريسيوم كمادة انشطارية للأسلحة، لأن كتلته الحرجة الدنيا هي أكبر بكثير من التي تم الحصول عليها مقارنة مع نظائر البلوتونيوم أو اليورانيوم.

التطبيقات

يعد فلز الأمريسيوم العنصر المصطنع الوحيد الذي وجد له تطبيقات في الحياة اليومية، حيث يدخل في بعض أنواع حساسات الدخان smoke detector التي تحوي كميات ضئيلة منه (حوالي 0.2 ميكروغرام من ²⁴¹Am كمصدر للإشعاع المؤين. تم استخدام ²⁴¹Am كمصدر متنقل لأشعة غاما في التصوير الإشعاعي.

التاريخ

عزل عنصر الأمريسيوم لأول مرة من قبل كل من غلين سيبورغ، وليون مورغان، ورالف جيمس، وألبيرت غيورسو، وذلك في أواخر عام 1944، أثناء وقت الحرب في معهد التعدين في جامعة شيكاغو والذي يعرف الآن مخبر آرغون الوطني Argonne National Laboratory. حصل فريق العمل على النظير ²⁴¹Am من إخضاع البلوتونيوم 239 إلى تفاعلات التقاط نيوترون متتابعة في مفاعل نووي، مما أدى إلى تشكيل ²⁴⁰Pu ومن ثم ²⁴¹Pu والذي بدوره يتحول إلى ²⁴¹Am عن طريق تفكك بيتا (اضمحلال بيتا) beta decay.

$\mathrm {{}^{239}Pu\ +n\longrightarrow {}^{240}Pu+\gamma }$

$\mathrm {{}^{240}Pu\ +n\longrightarrow {}^{241}Pu+\gamma }$

$\mathrm {{99,9975\%}^{241}Pu{\stackrel {\beta ^{-}}{\longrightarrow }}\ {}^{241}Am}$

$\mathrm {{0,0025\%}^{241}Pu{\stackrel {\alpha }{\longrightarrow }}\ {}^{237}U}$

حصل سيبورغ على براءة اختراع لـ"العنصر 95 وطريقة إنتاج العنصر المذكور". اعلن عن اكتشاف عنصري الأمريسيوم والكوريوم بشكل غير رسمي في مسابقة ثقافية للأطفال عام 1945.

النظائر

تم تعيين 18 نظير للأمريسيوم، ويعد النظير ²⁴³Am أثبتها حيث أن عمر النصف له 7370 سنة، بالإضافة إلى ²⁴¹Am بعمر نصف قدره 432.2 سنة. أما النظائر الأخرى المتبقية فهي نظائر مشعة عمر النصف لها أقل من 51 ساعة، وأغلب هذه أيضاً لها عمر نصف أقل من 100 دقيقة.

لعنصر الأمريسيوم أيضاً 8 متماكبات نووية أثبتها ^242mAm حيث أن t_½ له 141 سنة. يتراوح الوزن الذري لنظائر الأمريسيوم من 231.046 و.ك.ذ ²³¹Am إلى 249.078 و.ك.ذ ²⁴⁹Am.