O Amerício, um elemento sintético branco prateado, é criado durante as reações nucleares de elementos pesados. O elemento e seus isótopos têm muito poucos, mas importantes usos, incluindo detectores de fumaça encontrados em quase todos os edifícios e o potencial para alimentar futuras missões espaciais.
Amerício é um elemento altamente radioativo que pode ser perigoso quando manuseado incorretamente e pode causar doenças graves. Visto que não é encontrado naturalmente no meio ambiente, há muito pouca chance de que humanos e animais sejam afetados pelo elemento, a menos que estejam muito próximos de reatores nucleares baseados em plutônio.
Justos fatos
- Número atômico (número de prótons no núcleo): 95
- Símbolo atômico (na tabela periódica de elementos): Am
- Peso atômico ( massa média do átomo): 243
- Densidade: 7,91 onças por polegada cúbica (13,69 gramas por cm cúbico)
- Fase à temperatura ambiente: sólido
- Derretimento ponto: 2.149 graus Fahrenheit (1.176 graus Celsius)
- Ponto de ebulição: 3.652 F (2.011 C)
- Número de isótopos naturais (átomos do mesmo elemento com um número diferente de nêutrons) : 0. Existem pelo menos 19 isótopos radioativos criados em um laboratório.
- Isótopos mais comuns: Am-241 (porcentagem insignificante de abundância natural), Am-243 (porcentagem insignificante de abundância natural)
História
Glenn Seaborg, Albert Ghiorso, Ralph James e Tom Morgan descobriram o amerício, como bem como o cúrio, em 1944 durante seu trabalho no Laboratório Metalúrgico em tempo de guerra da Universidade de Chicago (agora conhecido como Laboratório Nacional de Argonne), de acordo com um artigo de 2008 no Boletim para a História da Química de Keith Costecka, um químico e ambientalista americano cientista. Os pesquisadores produziram o elemento sintético bombardeando o plutônio-239 com nêutrons para criar o plutônio-240 e, em seguida, novamente para criar o plutônio-241. O plutônio-241 decaiu então para amerício-241. Amerício é o terceiro elemento transurânico sintético e o quarto a ser descoberto.
As descobertas de amerício e cúrio foram anunciadas no final de 1945 por Seaborg no programa de rádio ao vivo Quiz Kids, de acordo com um artigo da Nature de 2017 por Ben Ainda assim, um cientista e autor britânico. O anúncio deveria ter ocorrido cinco dias depois, em uma reunião nacional da American Chemical Society. O elemento foi nomeado por pesquisadores do país que o descobriu, bem como um espelho para o número do elemento lantanídeo vizinho, európio.
Amerício foi muito difícil de isolar do cúrio e o processo demorou mais de um ano, de acordo com Peter van der Krogt, historiador holandês. Os pesquisadores apelidaram os elementos pandemônio e delírio e até sugeriram que esses nomes passassem a ser os elementos “nomes oficiais. Apesar das sugestões dos pesquisadores, os elementos receberam os nomes amerício, a partir do continente da descoberta e seguindo o exemplo do európio, e cúrio denominado para os cientistas Marie e Pierre Curie. A primeira quantidade substancial de amerício que pôde ser visivelmente estudada foi criada em 1951, de acordo com o Laboratório Nacional de Los Alamos.
Quem diria?
- De acordo com o artigo de 1986 publicado em Radiochemistry and Nuclear Chemistry por Norman Edelstein e Lester Morss, pesquisadores americanos, o amerício é um dos 15 metais actinídeos. Os elementos actinídeos variam de números atômicos 89 (actínio) a 103 ( lawrencium). Esses elementos são todos radioativos com uma gama incomum de propriedades físicas.
- Os isótopos principalmente são amerício-241 e amerício-243, que têm meia-vida de cerca de 433 anos e 7.370 anos, respectivamente, de acordo com a Royal Society of Chemistry.
- De acordo com Lenntech, o amerício ocorre naturalmente em quantidades incrivelmente vestigiais em minerais de urânio devido a reações nucleares. As concentrações anteriores de amerício podem ter sido maiores quando as concentrações locais de urânio eram maiores e produziam mais reações nucleares.
- Amerício é produzido principalmente em reatores nucleares por meio do bombardeio de plutônio com nêutrons, de acordo com a Royal Society of Chemistry .
- Americium é uma fonte portátil de raios gama e partículas alfa para uma variedade de usos médicos e industriais, como radiografia e espectroscopia, ajudando a criar vidro plano medindo sua espessura.
- De acordo com a World Nuclear Association, os detectores de fumaça que usam amerício são populares em residências e são sensíveis à presença de fumaça ou calor. Esses detectores de fumaça são relativamente baratos e sensíveis a uma ampla gama de condições de incêndio. O isótopo amerício-241 é usado nesses detectores como dióxido de amerício (AmO2).
- Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças afirmam que a poeira de amerício-241 pode causar certos tipos de câncer e pode ser engolida, absorvida por uma ferida ou inalada. O elemento tende a se concentrar nos ossos, fígado e músculos. Devido à longevidade do isótopo, o amerício-241 pode permanecer no corpo por décadas.
Pesquisa atual
Devido à sua raridade e radioatividade, os usos do amerício são poucos. Um desses usos para o amerício que está sendo pesquisado atualmente é em baterias, especificamente “baterias espaciais”. A pesquisa conduzida pelo Laboratório Nuclear Nacional do Reino Unido (NNL), em conjunto com a Agência Espacial Européia (ESA), mostrou resultados promissores para a obtenção dos materiais necessários para construir as baterias movidas a amerício-241. Os pesquisadores do NNL foram bem-sucedidos capaz de projetar um método e isolar o amerício-241 do plutônio. Outros estudos estão sendo concluídos para examinar os impactos que uma planta de processamento de amerício em grande escala teria no meio ambiente, bem como como manter os trabalhadores em tal planta seguros . O plano de longo prazo apresentado pela NNL funcionaria para criar uma quantidade maior de amerício que pode ser usado nas baterias.
Em um artigo de 2008 apresentado na European Space Power Conference, K. Stephenson e T. Blancquaert, cientistas da ESA com sede na Holanda, disse que o plutônio tem sido a fonte de combustível preferida devido à sua alta potência e meia-vida de 88 anos. sions é muito caro com uma oferta extremamente limitada e com regulamentos restritivos. Americium-241, por outro lado, tem apenas cerca de um quarto da produção de energia que o plutônio tem, mas tem uma meia-vida mais longa (433 anos), é produzido mais facilmente e pode reduzir o custo e o peso em cerca de um terceiro.
Outro grupo de cientistas em Israel está conduzindo testes em baterias movidas a amerício-242, de acordo com um artigo de 2008 apresentado no Congresso de Sociedades Nucleares por M. Kurtzhand, et al., um grupo de Engenheiros nucleares israelenses. Os pesquisadores disseram que o amerício-242 tem uma alta potência de saída e, de acordo com um artigo publicado no The Future of Things sobre o projeto, pode alimentar a Estação Espacial Internacional por até 80 dias. A bateria alimentada por amerício-242 enfrenta algumas dificuldades devido ao amerício-242 ser mais difícil de produzir do que o amerício-241, mas o isótopo leva a propriedades ideais da bateria, como a capacidade de ser incrivelmente fina (cerca de um mícron) e sem peças móveis que levam a uma fonte de energia robusta e confiável.