銀白色の合成元素であるアメリシウムは、重元素の核反応中に生成されます。この元素とその同位体は、ほぼすべての建物に見られる煙探知器や、将来の宇宙ミッションに電力を供給する可能性など、ごくわずかですが重要な用途があります。
アメリシウムは、放射性の高い元素であり、取り扱いを誤ると危険であり、重篤な病気を引き起こす可能性があります。環境中には自然に存在しないため、プルトニウムベースの原子炉に非常に近接していない限り、人間や動物が元素の影響を受ける可能性はほとんどありません。
事実
- 原子番号（核内のプロトンの数）：95
- 原子記号（元素の周期表上）：Am
- 原子重量（原子の平均質量）：243
- 密度：7.91オンス/立方インチ（13.69グラム/立方cm）
- 室温での相：固体
- 溶融ポイント：2,149度Fahrenheit（1,176度Celsius）
- 沸騰ポイント：3,652 F（2,011 C）
- 天然同位体の数（同じ元素の原子で、中性子の数が異なる） ：0。ラボで作成された放射性同位体は少なくとも19個あります。
- 最も一般的な同位体：Am-241（自然存在量の無視できる割合）、Am-243（自然存在量の無視できる割合）
歴史
Glenn Seaborg、Albert Ghiorso、Ralph James、TomMorganがアメリシウムを発見しました。アメリカの化学者で環境科学者のキース・コステッカによる化学の歴史に関する会報の2008年の記事によると、1944年にシカゴ大学の戦時中の冶金研究所（現在はアルゴンヌ国立研究所として知られている）で働いていたキュリウムと同様に科学者。研究者たちは、プルトニウム239に中性子を照射してプルトニウム240を生成し、次にプルトニウム241を生成することによって合成元素を製造しました。その後、プルトニウム241はアメリシウム241に崩壊しました。アメリシウムは3番目の合成超ウラン元素であり、4番目に発見されました。
ベンによる2017年のネイチャーの記事によると、アメリシウムとキュリウムの発見は、1945年後半にシーボーギウムによってライブラジオ番組QuizKidsで発表されました。それでも、英国の科学者および著者。この発表は、5日後にアメリカ化学会の全国会議で行われることを意図していた。この元素は、それを発見した国の研究者によって命名され、隣接するランタニド元素番号であるユーロピウムの鏡でもあります。
アメリシウムをキュリウムから分離することは非常に困難であり、プロセスには1年以上かかりました。オランダの歴史家、ピーター・ファン・デル・クロッグ。研究者たちは、元素のパンデモニウムとせん妄にニックネームを付け、それらの名前を元素の正式名称にすることを提案しました。研究者の提案にもかかわらず、元素には、発見の大陸の後、ユーロピウムの例に従って、アメリカという名前が付けられ、キュリウムはロスアラモス国立研究所によると、科学者のマリーとピエールキュリーのために。目に見える形で研究できる最初の十分な量のアメリカ人が1951年に作成されました。
誰が知っていましたか？
- アメリカの研究者であるノーマン・エーデルスタインとレスター・モースがラジオケミストリーと核化学で発表した1986年の記事によると、アメリカは15のアクチニド金属の1つです。アクチニド元素の範囲は原子番号89（アクチニウム）から103（アクチニウム）です。これらの元素はすべて放射性であり、異常な範囲の物理的特性を持っています。
- 主な同位体は、半減期が約433年のamericium-241とamericium-243です。 Royal Society of Chemistryによると、それぞれ7370年と7370年です。
- Lenntechによると、核反応により、アメリシウムはウラン鉱物に非常に微量で自然に発生する可能性が高いとのことです。王立化学協会によると、アメリシウムの過去の濃度は、ウランの局所濃度が高く、より多くの核反応を引き起こしたときに高くなった可能性があります。
- アメリシウムは、主にプルトニウムに中性子を衝突させることによって原子炉で生成されます。 。
- アメリシウムは、ラジオグラフィーや分光法などのさまざまな医療および産業用途向けのガンマ線とアルファ粒子の携帯型供給源であり、その厚さを測定することで平らなガラスを作成するのに役立ちます。
- 世界原子力協会によると、アメリシウムを使用する煙探知器は家庭で人気があり、煙や熱の存在に敏感です。これらの煙探知器は比較的安価で、さまざまな火災条件に敏感です。同位体アメリシウム241は、これらの検出器で二酸化アメリシウム（AmO2）として使用されます。
- 米国疾病予防管理センターは、アメリシウム241の粉塵は特定の癌を引き起こす可能性があり、飲み込んだり、傷口から吸収したり、吸入したりする可能性があると述べています。この要素は、骨、肝臓、筋肉に集中する傾向があります。同位体の寿命が長いため、アメリシウム-241は何十年も体内にとどまることができます。
現在の研究
その希少性と放射能のため、アメリシウムの用途はほとんどありません。現在研究されているアメリシウムのそのような用途の1つは、電池、特に「宇宙電池」です。英国の国立原子力研究所（NNL）が欧州宇宙機関（ESA）と協力して行った研究では、アメリシウム241を動力源とする電池の製造に必要な材料を入手するための有望な結果が示されています。NNLの研究者は成功しました。方法を設計し、アメリシウム241をプルトニウムからうまく分離することができます。現在、大規模なアメリシウム処理プラントが環境に与える影響と、そのようなプラントの労働者を安全に保つ方法を調べるためのさらなる研究が完了しています。 。NNLによって提示された長期計画は、バッテリーで使用できるより多くのアメリシウムを作成するために機能します。
欧州宇宙機関会議で発表された2008年の記事で、K。スティーブンソンとオランダに本拠を置くESAの科学者であるT.Blancquaertは、プルトニウムはその高出力と88年の半減期のために、好まれている燃料源であると述べました。このような宇宙空間に必要なプルトニウムの同位体sionsは非常に高価であり、供給が非常に限られており、規制が制限されています。一方、アメリシウム241は、プルトニウムの約4分の1の出力しかありませんが、半減期が長く（433年）、製造が容易であり、コストと重量を約1倍削減できる可能性があります。
イスラエルの別の科学者グループが、アメリシウム242を動力源とするバッテリーのテストを実施していると、M。Kurtzhandらが原子力学会で発表した2008年の記事によると、イスラエルの原子力技術者。研究者たちは、アメリシウム242は高出力であり、プロジェクトに関するThe Future of Thingsに掲載された記事によると、国際宇宙ステーションに最大80日間電力を供給することができると述べました。アメリシウム242を搭載したバッテリーは、アメリシウム241よりも製造が難しいため、いくつかの問題に直面しますが、同位体は、信じられないほど薄く（約1ミクロン）、なしで製造できるなど、理想的なバッテリー特性をもたらします。堅牢で信頼性の高い電源につながる可動部品。