アメリシウム

アメリシウム 化学特性,用途語,生産方法

• 性質

  アメリシウム, 超ウラン元素の一つ。原子番号95、元素記号Am。アクチノイドの7番目に位置し、ランタノイドの7番目であるユウロピウムとの対比でアメリカ大陸にちなんで命名された。1944年、アメリカのシーボーグらが原子炉中でプルトニウム239を中性子照射して生じたプルトニウム241がβ(ベータ)壊変し、アメリシウム241となることを発見した。20種以上知られている同位体の多くは短寿命であるが、つくりやすい241の半減期は432年と比較的長く、銀白色で展延性のある単体金属として、また多くの化合物として得られている。酸化数＋Ⅱ、＋Ⅲ、＋Ⅳの化合物があり、＋Ⅲの状態がもっとも安定であることはユウロピウムと似ている。

• 発見

  周期表元素記号＝Am　原子番号＝95融点＝850℃以下　沸点＝2600℃比重＝13.7電子配置＝[Rn]5f76d07s2おもな酸化数＝III,IV,V,VI人工元素で，周期表第IIIA族に属するアクチノイドの一つ。アメリシウム, 12種の同位体が知られているが，いずれも放射性同位体で，半減期最長のものは243Am(7.95×103年)。1944年アメリカのシーボーグGlenn Theodore Seaborgらが，原子炉中でプルトニウム239(239Pu)に中性子を照射すると241Puが生じ，これがβ－崩壊することによって質量数241，原子番号95の新元素241Amが得られることを発見した。

• 解説

  Am．原子番号95の元素．電子配置[Rn]5f 77s2の周期表3族アクチノイド元素．4番目に発見された超ウラン元素．1944年，原爆製造目的のマンハッタン・プロジェクト・シカゴ大学合金研究所で，G.T. Seaborg(シーボーグ)らによって，原子炉中で239Puの逐次中性子吸収でできる241Puのβ崩壊生成物として，質量数241の核種が確認された．Puのβ崩壊生成物の溶媒抽出，イオン交換法により得られる．銀白色の金属．密度13.69 g cm－3．融点1267 ℃，沸点2873 ℃．第一イオン化エネルギー579 kJ mol－1(6.0 eV)．通常の酸化数3～6．酸化物AmO，AmO2，Am2O3，AmO2，水素化物AmH2，AmH3，塩化物AmCl2，AmCl3をつくる．水溶液中で Am3＋ はピンク，Am4＋ はバラ色，AmO2＋は黄色，AmO22＋は淡褐色．現在，知られている同位体核種は，232～248の範囲に15種．質量数243の核種がもっとも長寿命で半減期7370 y，241Amは433 y でα崩壊(5.6 MeV)する．このα線を利用した煙感知器は広く使用されている．同時に60 keV のγ線を放出し，流体密度計，厚み計，航空機の燃料ゲージ，ガスクロマトグラフィー用検出器などにも利用されている．[CAS 7440-35-9]
  森北出版「化学辞典（第2版）

• 用途

  アメリシウム, 質量数241の同位体は、煙感知器（火災報知器）に利用されるが、日本では2004年（平成16）の放射線障害防止法改正により規制の対象となり、使用は推奨されていない。また、もっとも長い半減期7.7×103年をもつ243は他の超ウラン元素の合成原料となる。

• 化学的特性

  AMERICIUM, Chemical element, symbol Am, at no. 95, at. wt. 243 (mass number of the most stable isotope), radioactive metal of the actinide series, also one of the transuranium elements. All isotopes of americium are radioactive; all must be produced synthetically. The element was discovered by G.T. Seaborg and associates at the Metallurgical Laboratory of the University of Chicago in 1945. At that time, the element was obtained by bombarding uranium-238 with helium ions to produce ²⁴¹Am, which has a half-life of 475 years. Subsequently, ²⁴¹Am has been produced by bombardment of plutonium-241 with neutrons in a nuclear reactor. 243Am is the most stable isotope, an alpha emitter with a half-life of 7950 years. Other known isotopes are ²³⁷Am,²³⁸ Am,²⁴⁰ Am,²⁴¹Am,²⁴²Am,²⁴⁴ Am,²⁴⁵ Am, and ²⁴⁶Am.
  This element exists in acidic aqueous solution in the (III), (IV), (V), and (VI) oxidation states with the ionic species probably corresponding to Am3+, Am4+, AmO2 + and AmO2 2+. The colors of the ions are: Am3+, pink; Am4+, rose; AmO2 +, yellow; and AmO2 2+, rum-colored.

• 物理的性質

  All the isotopes of americium belonging to the transuranic subseries of the actinide seriesare radioactive and are artificially produced. Americium has similar chemical and physicalcharacteristics and is homologous to europium, located just above it in the rare-earth (lanthanide)series on the periodic table. It is a bright-white malleable heavy metal that is somewhatsimilar to lead. Americium’s melting point is 1,176°C, its boiling point is 2,607°C, and itsdensity is 13.68g/cm³.

• 同位体

  There are 24 isotopes of americium. All are radioactive with half-lives rangingfrom 72 microseconds to over 7,000 years. Five of americium’s isotopes are fissionablewith spontaneous alpha decay.

• 名前の由来

  Named after the continent America because Europium was named after the European continent.

• 天然物の起源

  Americium does not exist in nature. All of its isotopes are man-made and radioactive.Americium-241 is produced by bombarding plutonium-239 with high-energy neutrons,resulting in the isotope plutonium-240 that again is bombarded with neutrons and resultsin the formation of plutonium-241, which in turn finally decays into americium-241 by theprocess of beta decay. Both americium-241 and americium-243 are produced within nuclearreactors. The reaction is as follows: ²³⁹Pu + (neutron and λ gamma rays) → ²⁴⁰Pu + (neutronand λ gamma rays) → ²⁴¹Pu→ ²⁴¹Am + beta minus (β-); followed by ²⁴¹Am→ ₉₃Np-237 +⁴He₂ (helium nuclei).

• 特性

  Although americium’s main valence (oxidation state) is +3, it is tetravalent. It can formcompounds with its ions of +4, +5, and +6, particularly when oxidized. Its most stable isotopeis americium-243, with a half-life of 7,379 years, which, over time through alpha decay,transmutates into neptunium-239.

• 使用

  Gamma radiography, radiochemical research, diagnostic aid, electronic devices.

• 定義

  Am. A synthetic radioactive element of atomic number 95, a member of the actinide series; aw 241; 14 isotopes of widely varying half-life; valence 3, but divalent, tetravalent, and higher valencies exist. α and γ emitter, forms compounds with oxygen, halides, lithium, etc. Metallic americium is silver-white crystalline, d 13.6, mp approximately 100C. Half-life of 241 Am is 458 years.

• 危険性

  All the isotopes and compounds of americium are deadly sources of radiation and causeradiation poisoning and death. Precautions must be taken when working with it. The smallamount of americium-241 found in smoke detectors in household smoke alarms is harmlessunless the isotope is removed and swallowed.

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