Laméricium, un élément synthétique blanc argenté, est créé lors de réactions nucléaires déléments lourds. Lélément et ses isotopes ont des utilisations très peu nombreuses mais importantes, notamment des détecteurs de fumée trouvés dans presque tous les bâtiments et le potentiel dalimenter de futures missions spatiales.
Laméricium est un élément hautement radioactif qui peut être dangereux en cas de manipulation incorrecte et peut provoquer des maladies graves. Comme il ne se trouve pas naturellement dans lenvironnement, il y a très peu de chances que les humains et les animaux soient affectés par lélément à moins quils ne soient très proches de réacteurs nucléaires à base de plutonium.
Juste les faits
- Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau): 95
- Symbole atomique (sur le tableau périodique des éléments): Am
- Poids atomique ( masse moyenne de latome): 243
- Densité: 7,91 onces par pouce cube (13,69 grammes par cm cube)
- Phase à température ambiante: solide
- Fusion point: 2.149 degrés Fahrenheit (1.176 degrés Celsius)
- Point débullition: 3.652 F (2.011 C)
- Nombre disotopes naturels (atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons) : 0. Il y a au moins 19 isotopes radioactifs créés dans un laboratoire.
- Isotopes les plus courants: Am-241 (pourcentage négligeable de labondance naturelle), Am-243 (pourcentage négligeable de labondance naturelle)
Histoire
Glenn Seaborg, Albert Ghiorso, Ralph James et Tom Morgan ont découvert laméricium, comme ainsi que le curium, en 1944 pendant leur travail au Laboratoire métallurgique de guerre de lUniversité de Chicago (maintenant connu sous le nom de Laboratoire national dArgonne), selon un article de 2008 dans le Bulletin for the History of Chemistry de Keith Costecka, chimiste américain et environnementaliste. scientifique. Les chercheurs ont produit lélément synthétique en bombardant du plutonium-239 avec des neutrons pour créer du plutonium-240, puis à nouveau pour créer du plutonium-241. Le plutonium-241 sest ensuite désintégré en américium-241. Laméricium est le troisième élément transuranien synthétique et le quatrième à découvrir.
Les découvertes daméricium et de curium ont été annoncées fin 1945 par Seaborg dans lémission de radio en direct Quiz Kids, selon un article de 2017 Nature par Ben Pourtant, un scientifique et auteur britannique. Lannonce devait avoir eu lieu cinq jours plus tard lors dune réunion nationale de lAmerican Chemical Society. Lélément a été nommé par les chercheurs pour le pays qui la découvert ainsi quun miroir au numéro délément lanthanide voisin, leuropium.
Laméricium était très difficile à isoler du curium et le processus a pris plus dun an, selon Peter van der Krogt, un historien néerlandais. Les chercheurs ont surnommé les éléments pandémonium et délire et ont même suggéré que ces noms deviennent les noms officiels des éléments « . Malgré les suggestions des chercheurs, les éléments ont reçu les noms daméricium, daprès le continent de la découverte et suivant lexemple de leuropium, et du curium nommé pour les scientifiques Marie et Pierre Curie. La première quantité daméricium suffisamment importante pouvant être visiblement étudiée a été créée en 1951, selon le laboratoire national de Los Alamos.
Qui savait?
- Selon un article de 1986 publié dans Radiochemistry and Nuclear Chemistry par Norman Edelstein et Lester Morss, chercheurs américains, laméricium est lun des 15 métaux actinides. Les éléments actinides vont du numéro atomique 89 (actinium) à 103 ( lawrencium). Ces éléments sont tous radioactifs avec une gamme inhabituelle de propriétés physiques.
- Les principaux isotopes sont laméricium-241 et laméricium-243, qui ont des demi-vies denviron 433 ans et 7370 ans, respectivement, selon la Royal Society of Chemistry.
- Selon Lenntech, laméricium se trouve très probablement naturellement en quantités incroyablement infimes dans les minéraux duranium en raison de réactions nucléaires. Les concentrations antérieures daméricium peuvent avoir été plus élevées lorsque les concentrations locales duranium étaient plus élevées et produisaient plus de réactions nucléaires.
- Laméricium est principalement produit dans les réacteurs nucléaires via le bombardement de plutonium avec des neutrons, selon la Royal Society of Chemistry .
- Laméricium est une source portable de rayons gamma et de particules alpha pour une variété dutilisations médicales et industrielles telles que la radiographie et la spectroscopie, aidant à créer du verre plat en mesurant son épaisseur.
- Selon lAssociation nucléaire mondiale, les détecteurs de fumée utilisant de laméricium sont populaires dans les maisons et sont sensibles à la présence de fumée ou de chaleur. Ces détecteurs de fumée sont relativement peu coûteux et sont sensibles à une large gamme de conditions dincendie. Lisotope américium-241 est utilisé dans ces détecteurs sous forme de dioxyde daméricium (AmO2).
- Les Centers for Disease Control and Prevention déclarent que la poussière daméricium-241 peut provoquer certains cancers et peut être avalée, absorbée par une plaie ou inhalée. Lélément a tendance à se concentrer dans les os, le foie et les muscles. En raison de la longévité de lisotope, laméricium-241 peut rester dans le corps pendant des décennies.
Recherches en cours
En raison de sa rareté et de sa radioactivité, les utilisations de laméricium sont rares. Une de ces utilisations de laméricium qui fait actuellement lobjet de recherches concerne les batteries, en particulier les «batteries spatiales». Des recherches menées par le National Nuclear Laboratory (NNL) du Royaume-Uni, en collaboration avec lAgence spatiale européenne (ESA), ont donné des résultats prometteurs pour obtenir les matériaux nécessaires à la construction des batteries alimentées à laméricium-241. Les chercheurs du NNL ont réussi capable de concevoir une méthode et disoler avec succès laméricium-241 du plutonium. Dautres études sont en cours pour examiner les impacts quune usine de transformation daméricium à plus grande échelle aurait sur lenvironnement, ainsi que les moyens dassurer la sécurité des travailleurs de cette usine. . Le plan à long terme présenté par NNL permettrait de créer une plus grande quantité daméricium pouvant être utilisée dans les batteries.
Dans un article de 2008 présenté à une conférence européenne sur lénergie spatiale, K. Stephenson et T. Blancquaert, des scientifiques de lESA basée aux Pays-Bas, a déclaré que le plutonium était la source de combustible privilégiée en raison de sa puissance élevée et de sa demi-vie de 88 ans. Lisotope du plutonium qui est nécessaire pour un tel espace sions est très chère avec une offre extrêmement limitée et des réglementations restrictives. Laméricium-241, en revanche, ne produit quenviron un quart de la puissance de sortie du plutonium, mais il a une demi-vie plus longue (433 ans), plus facile à produire, et peut potentiellement réduire les coûts et le poids denviron un troisième.
Un autre groupe de scientifiques en Israël mène des tests sur des batteries alimentées par laméricium-242, selon un article de 2008 présenté au Congrès des sociétés nucléaires par M. Kurtzhand, et al., un groupe de Ingénieurs nucléaires israéliens. Les chercheurs ont déclaré que laméricium-242 a une puissance de sortie élevée et, selon un article publié sur The Future of Things à propos du projet, pourrait alimenter la Station spatiale internationale pendant 80 jours. La batterie alimentée par laméricium-242 fait face à certaines difficultés en raison du fait que laméricium-242 est plus difficile à produire que laméricium-241, mais lisotope conduit à des propriétés de batterie idéales telles que la capacité dêtre incroyablement mince (environ un micron) et sans pièces mobiles menant à une source dénergie robuste et fiable.