은백색의 합성 원소 인 Americium은 중원 소의 핵반응 중에 생성됩니다. 원소와 동위 원소는 거의 모든 건물에서 발견되는 연기 감지기와 미래의 우주 임무에 전력을 공급할 수있는 잠재력을 포함하여 매우 적지 만 중요한 용도를 가지고 있습니다.
Americium은 가능한 높은 방사능 원소입니다. 잘못 취급하면 위험하며 심각한 질병을 유발할 수 있습니다. 환경에서 자연적으로 발견되지 않기 때문에 인간과 동물이 플루토늄 기반 원자로에 매우 근접하지 않으면 영향을받을 가능성이 거의 없습니다.
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원자 번호 (핵의 양성자 수) : 95
원자 기호 (원소 주기율표) : Am
원자량 ( 원자의 평균 질량) : 243
밀도 : 입방 인치당 7.91 온스 (13.69g / 입방 cm)
실온에서의 위상 : 고체
용융 포인트 : 화씨 2,149도 (섭씨 1,176도)
끓는점 : 2,011도 (화씨 3,652도)
천연 동위 원소 수 (중성자 수가 다른 동일한 원소의 원자) : 0. 실험실에는 최소 19 개의 방사성 동위 원소가 생성됩니다.
가장 일반적인 동위 원소 : Am-241 (자연 풍부도의 무시할 수있는 퍼센트), Am-243 (자연적 존재 량의 무시할 수있는 퍼센트)
Ame ricium (이미지 출처 : Andrei Marincas)
역사
Glenn Seaborg, Albert Ghiorso, Ralph James 및 Tom Morgan은 미국 화학자이자 환경 인 Keith Costecka가 2008 년에 발표 한 Bulletin for the History of Chemistry의 기사에 따르면, 1944 년 시카고 대학 (현재 Argonne National Laboratory)의 전시 금속 연구소에서 일하던 중 curium 과학자. 연구진은 플루토늄 -239를 중성자로 폭격하여 플루토늄 -240을 생성 한 다음 다시 플루토늄 -241을 생성함으로써 합성 원소를 생성했습니다. 그 후 플루토늄 -241은 아메리슘 -241로 분해되었다. Americium은 세 번째 합성 트랜스 우라 닉 원소이며 네 번째로 발견됩니다.
Americium과 curium의 발견은 1945 년 말에 Seaborg가 라이브 라디오 쇼 Quiz Kids에서 발표했다고 Ben의 2017 Nature 기사에 따르면 그래도 영국의 과학자이자 작가입니다. 이 발표는 5 일 후 미국 화학 학회 전국 회의에서 발표 될 예정이었습니다. 이 원소는 주변 란타나 이드 원소 번호 인 유로퓸에 대한 거울 일뿐만 아니라이를 발견 한 국가의 연구원들에 의해 명명되었습니다.
아메리슘은 큐륨에서 분리하기가 매우 어려웠으며 그 과정은 1 년 이상 걸렸습니다. 네덜란드 역사가 Peter van der Krogt. 연구자들은 요소를 pandemonium과 delirium이라는 별명을 붙였고 심지어 그 이름이 요소의 공식 명칭이되어야한다고 제안했습니다. 연구자들의 제안에도 불구하고, 요소들은 발견의 대륙을 따라 유로퓸의 예를 따라 아메리슘이라는 이름을, 큐륨이라는 이름을 붙였습니다. 과학자 인 Marie와 Pierre Curie를위한 것입니다. Los Alamos National Laboratory에 따르면 눈에 띄게 연구 할 수있는 충분한 양의 아메리슘이 1951 년에 만들어졌습니다.
누가 알았습니까?
미국 연구원 인 Norman Edelstein과 Lester Morss가 Radiochemistry and Nuclear Chemistry에 1986 년에 발표 한 기사에 따르면, 아메리슘은 15 개의 악티늄 족 금속 중 하나입니다. 악티늄 족 원소는 원자 번호 89 (악티늄)에서 103 ( 이 원소는 모두 방사성 물질로 비정상적인 범위의 물리적 특성을가집니다.
주로 동위 원소는 아메리슘 -241과 아메리슘 -243으로 반감기가 약 433 년입니다. Royal Society of Chemistry에 따르면 각각 7370 년입니다.
Lenntech에 따르면, 아메리슘은 핵 반응으로 인해 우라늄 광물에서 매우 미량으로 자연적으로 발생합니다. 과거의 아메리슘 농도는 국부적 인 우라늄 농도가 더 높고 더 많은 핵 반응을 생성했을 때 더 높았을 수 있습니다.
미국은 주로 중성자와 플루토늄의 충격을 통해 원자로에서 생산됩니다. .
Americium은 방사선 촬영 및 분광학과 같은 다양한 의료 및 산업 용도를위한 감마선 및 알파 입자의 휴대용 소스로 두께를 측정하여 평면 유리를 만드는 데 도움을줍니다.
세계 원자력 협회에 따르면 아메리슘을 사용하는 연기 감지기는 가정에서 인기가 있으며 연기 나 열에 민감합니다. 이 연기 감지기는 상대적으로 저렴하며 다양한 화재 조건에 민감합니다. 동위 원소 americium-241은이 검출기에서 이산화 아메리슘 (AmO2)으로 사용됩니다.
질병 통제 예방 센터 (Centers for Disease Control and Prevention)는 아메리슘 -241 먼지가 특정 암을 유발할 수 있으며 삼키거나 상처를 통해 흡수하거나 흡입 할 수 있다고 말합니다. 요소는 뼈, 간 및 근육에 집중되는 경향이 있습니다. 동위 원소의 수명으로 인해 아메리슘 -241은 수십 년 동안 체내에 머무를 수 있습니다.
현재 연구
희귀 성과 방사능으로 인해 아메리슘의 용도는 거의 없습니다. 현재 연구중인 아메리슘의 그러한 용도 중 하나는 배터리, 특히 “우주 배터리”입니다. 영국의 NNL (National Nuclear Laboratory)에서 ESA (European Space Agency)와 함께 수행 한 연구는 아메리슘 241 전원 배터리를 만드는 데 필요한 재료를 얻는 데 유망한 결과를 보여주었습니다. NNL의 연구원들은 성공적으로 수행했습니다. 방법을 설계하고 플루토늄에서 아메리슘 -241을 성공적으로 분리 할 수 있습니다. 현재 대규모 아메리슘 처리 공장이 환경에 미치는 영향과 그러한 공장에서 작업자를 안전하게 보호하는 방법을 조사하기위한 추가 연구가 현재 완료되고 있습니다. . NNL에서 제시 한 장기 계획은 배터리에 사용할 수있는 더 많은 양의 아메리슘을 만드는 데 일조 할 것입니다.
2008 년 유럽 우주 전력 회의에서 발표 된 기사에서 K. Stephenson과 네덜란드에 본사를 둔 ESA의 과학자 T. Blancquaert는 플루토늄이 높은 출력과 88 년의 반감기 때문에 선호되는 연료 원이라고 말했습니다. 이러한 공간 미스에 필요한 플루토늄의 동위 원소 sions는 극도로 제한된 공급과 제한적인 규제로 매우 비싸다. 반면 Americium-241은 플루토늄이 가진 전력 출력의 약 1/4에 불과하지만 반감기가 더 길고 (433 년) 더 쉽게 생산되며 잠재적으로 비용과 무게를 약 셋째.
이스라엘의 또 다른 과학자 그룹은 아메리슘 -242로 구동되는 배터리에 대한 테스트를 수행하고 있다고 M. Kurtzhand 등의 그룹 인 M. Kurtzhand 등이 2008 년에 발표 한 기사에 따르면 이스라엘 원자력 엔지니어. 연구원들은 americium-242가 높은 출력을 가지고 있으며 프로젝트에 대해 The Future of Things에 게시 된 기사에 따르면 최대 80 일 동안 국제 우주 정거장에 전력을 공급할 수 있다고 말했습니다. americium-242로 구동되는 배터리는 americium-242가 americium-241보다 생산하기 더 어렵 기 때문에 약간의 어려움에 직면하지만, 동위 원소는 믿을 수 없을 정도로 얇게 (약 1 마이크론) 만들 수있는 능력과 같은 이상적인 배터리 특성으로 이어집니다. 견고하고 안정적인 전원으로 연결되는 움직이는 부품입니다.