Aquests àtoms d'americi eren malauradament bombardejats amb el mateix feix de neutrons amb el que es bombardejava el plutoni i donava lloc a unes altres reaccions que produïen un altre element, elcuri:[2]
La separació dels elements 95 i 96 fou tan laboriosa que, inicialment, aquests elements foren anomenatspandemonium idelirium, respectivament. Finalment, l'element 95 fou batejat com aamericium, «americi», perAmèrica, lloc on s'havia creat, i perquè ellantanoide situat just a damunt a lataula periòdica és l'europi, anomenat en honor d'Europa. Per raons de seguretat nacional, la seva identificació no fou feta pública fins a l'11 de novembre del 1945 per Seaborg, de trenta-tres anys, participant en un programa radiofònic infantil,Quiz Kids.[2] Un dels nens del programa, Richard Williams, preguntà a Seaborg si s'havien descobert elements nous, a més delplutoni i elneptuni, al Laboratori Metal·lúrgic de Chicago durant la guerra. Com que la informació del descobriment ja s'havia desclassificat per a l'anunci a la pròxima reunió nacional de laSocietat Química Americana el 16 de novembre, Seaborg compartí la notícia que s'havien descobert dos nous elements amb els nombres atòmics 95 i 96.[3]
Només és possible obtenir l'americi per mètodes sintètics, ja que no existeix de forma natural. Tanmateix, l'americi es produí al planeta Terra durant centenars de milers d'anys enreactors nuclears naturals. A partir de fa uns 1 800 milions d'anys, els processos geològics concentraren prou urani per iniciar reactors nuclears sostinguts en setze ubicacions a l'actualOklo, al sud-est delGabon, a l'Àfrica. Aquests funcionaven contínuament, i mitjançant processos de captura de neutrons idesintegració β produïren elselements transurànics denombres atòmics 83 (neptuni) fins a 100 (fermi).[4][5]
L'obtenció d'americi es duu a terme mitjançant un procés semblant al seguit en el seu descobriment. De fet, tots dos isòtops més estables, americi 241 i americi 243, s'extreuen juntament amb elneptuni 237 com a subproductes de la irradiació d'urani o plutoni amb neutrons, formant part dels residus habituals alsreactors nuclears.[2]
L'aïllament de l'americi segueix aquests passos: Els òxids metàl·lics es dissolen enàcid nítric. Seguidament, s'utilitza fosfat de tributil en una dissolució d'hidrocarburs per eliminar l'urani i el plutoni. Elslantanoides se separen mitjançant un procés d'extracció basat en una diamida. Aquest pas produeix de manera rutinària metalls (tant lantanoides comactinoides) en estat d'oxidació +3. Mitjançantcromatografia i/ocentrifugació, s'extreuen de la mescla els materials que contenen americi. El curi i l'americi se separen entre si com ahidròxids, a alta temperatura, fent servirhidrogencarbonat de sodi. Aquest pas oxida l'americi a l'estat 4+, solubilitzant-lo. L'òxid d'americi(IV) es pot reduir empranttori olantani com aagent reductor.[6]
Americi 241 tal com es troba aldetector de fum d'ionització. El cercle de metall més fosc al centre és el diòxid d'americi(IV). La carcassa circumdant és d'alumini.
L'americi acabat de preparar és unmetall amblluïssor blanca i argentada (és més argentat que elplutoni o elneptuni). El seu punt de fusió és de 1 176 °C i el d'ebullició 2 011 °C (valor estimat), amb una densitat a 20 °C de 12 g/cm³. És mésmal·leable que l'urani o el neptuni.[7]
Hom troba tres fases cristal·lines de l'americi. A temperatura ambient, l'americi cristal·litza en un una estructura d'empaquetament doble hexagonal anomenada forma α. A 769 °C canvia a la forma β, una estructura cristal·linacúbica centrada en les cares estable fins a 1 077 °C. A més temperatura hom troba la forma γ, la qual estructura sembla que podria sercúbica centrada en el cos i que és estable fins al punt de fusió.[8]
L'emissió alfa de l'americi 241 és aproximadament tres vegades la delradi. Quantitats d'americi 241 properes a 1gram emeten potentsrajos gamma que creen un problema seriós d'exposició radioactiva per a qualsevol que manipula l'element.[2]
L'americi téconfiguració electrònica [Rn]5f77s2, amb una primeraenergia d'ionització de 5,97eV.[7] A temperatura ambient perd lentament la brillantor. Éspirofòric (pot inflamar-se espontàniament a l'aire) quan es troba finament polvoritzat. Igual que la resta delsactinoides, éselectropositiu i molt reactiu. Els seusestat d'oxidació són +2, +3, +4, +5 i +6. El més comú és el trivalent en dissolució, mentre que la tetravalència es troba sovint als seus compostos sòlids.[9]
L'americi té quatre estats d'oxidació ben caracteritzats, de +3 a +6, en solució aquosa àcida amb les següents espècies iòniques:, de color rosa;, rosa (molt inestable);, groc; i, bronzejat clar.[8][9]
El primer compost d'americi aïllat fou l'hidròxid d'americi(III) i des de llavors han estat sintetitzats l'òxid d'americi(III) i l'òxid d'americi(IV); halurs,,; carbonats d'americi(III)—aigua(1/2), sulfat d'americi(III), fosfat d'americi(III), sulfur d'americi(III).[10] També s'han obtingut diversos l'hidrur d'americi(II) i l'hidrur d'americi(III), que han resultat no ser gaire estables tèrmicament, a més de ser clarament inestables en presència d'aire i humitat. D'entre tots aquests compostos els més comuns són l'òxid d'americi(IV), el fluorur d'americi(III) i l'oxalat d'americi(III).[2]
L'únic compost identificat amb l'americi actuant amb l'estat d'oxidació +6 és l'acetat d'americil i sodi. I amb l'americi amb nombre d'oxidació +5 s'han identificat els composts:, i.[11]
Els isòtops d'americi s'estenen dins del rang demassa atòmica des de 231,046 (americi 231) a 249,078 (americi 249). S'han caracteritzat devuitradioisòtops d'americi diferents, sent els més estables l'americi 243 amb unperíode de semidesintegració (t1/2) de 7 370 anys i l'americi 241 amb t1/2 = 432,2 anys.[12]
Els altres isòtopsradioactius tenen períodes de semidesintegració inferiors a les 51hores, i la majoria d'aquests inferiors als 100minuts. Aquest element també té 8 isòtopsmetaestables, el més estable dels quals és l'americi 242 m (t1/2 = 141 anys). Passa a l'estat estable emetent unfotó deradiació gamma:[12]
L'americi 241 s'utilitza endetectors de fum que contenen una quantitat minúscula d'òxid d'americi(IV) com a font deradiació ionitzant. Aquest tipus de detector és més barat que l'òptic i pot detectar partícules que són massa petites per influir a la llum. L'americi 241 emetradiació alfa segons la reacció:[13]
La radiació passa a través d'una cambra oberta a l'aire en la qual es troben dos elèctrodes que permeten uncorrent elèctric petit i constant. Si entra fum a aquesta cambra es redueix laionització de l'aire i el corrent disminueix o, fins i tot, s'interromp, la qual cosa fa que s'activi l'alarma. L'americi-241 emet partícules α amb energies d'uns 5,4 MeV, que són aturades per un tros de paper o uns quants centímetres d'aire i no poden penetrar en l'epidermis humana. Hi ha poc perill per laradiació α tret que l'americi sigui inhalat o ingerit. Per aquest motiu, no es pot desmuntar o cremar un detector d'aquest tipus, ja que això podria alliberar americi almedi ambient. Tanmateix, l'americi 241 també emetraigs gamma, que són molt més penetrants que les partícules α.[13]
L'americi 241 emet radiació de 59,5 keV,[14] en la zona delsraigs X, per la qual cosa es fa servir com a font deraigs X en aparells portàtils per a diferents usos. L'element també s'ha emprat per calibrar el gruix delvidre, per ajudar a crear vidre pla. L'americi 242 és un emissor deneutrons i s'utilitza en laradiografia neutrònica. No obstant això, aquest isòtop és extremadament car per a produir-lo en quantitats utilitzables.[15]
La manca de plutoni 239 per aplicacions civils i el control estatunidenc i rus de la seva producció ha fet que els científics europeus estiguin desenvolupantgeneradors termoelèctrics per radioisòtops de llarga durada on la font de calor sigui la desintegració de l'americi 241, que serien emprats en missions a la Lluna de l'Agència Espacial Europea (ESA) a principis dels anys 2030. L'ESA espera que la tecnologia, a finals de la dècada, li permeti operar naus espacials que no depenen de panells solars i puguin explorar la Lluna i extrems llunyans delsistema solar sense dependre d'equips de socis internacionals.[16][17][18]
Cartell informatiu aPalomares de la zona contaminada inicialment perplutoni 241 que amb els anys s'ha transformat en americi 241, més perillós.
La contaminació existent per americi es concentra a les zones utilitzades per a les proves d'armes nuclears atmosfèriques realitzades entre 1945 i 1980, així com als llocs dels incidents nuclears, com l'accident de Txernòbil el 1986.[19] Les bombes que contenenplutoni 241 tenen baixaactivitat radioactiva, però l'americi que es genera en desintegrar-se el plutoni 241 és més perillós per laradiació alfa que emet d'alta energia. Les reaccions són:
L'anàlisi de les deixalles a les proves en el lloc d'explosió de la primerabomba termonuclear dels EUA a l'atol d'Enewetak constatà altes concentracions de diversosactinoides, inclòs l'americi. Els residus de vidre deixats al sòl del desert on es provaren les bombes atòmiques aAlamogordo,Nou Mèxic,Kazakhstan i eldesert de Maralinga aAustràlia contenen rastres d'americi 241.[19] També es detectaren nivells elevats d'americi al lloc de l'accident dePalomares aAlmeria, després del xoc el 1966 de dos avions militars estatunidencs, unBoeing KC-135 Stratotanker, i unBoeing B-52 Stratofortress, i caigueren tres bombes termonuclears a la mar i una a terra;[20] i la d'unbombarder estatunidenc B-52, que portava quatre bombes termonuclears, el 1968 aThule,Groenlàndia. Altres fonts potencials d'americi 241 són dos submarins nuclears enfonsats almar de Barentsz:Komsomolets amb un reactor i dos torpedes nuclears iKursk amb un reactor i probablement també amb armes nuclears. També deset reactors abocats almar de Kara són fonts potencials d'elements transurànics, inclòs l'americi 241. Els llocs on es trobaven les indústries d'armes nuclears tant als Estats Units com aRússia han augmentat el contingut d'americi 241 al sòl i, per tant, també alsaerosols en l'aire procedents de la resuspensió. Alguns exemples d'aquestes ubicacions sónHanford iRocky Flats als Estats Units, iTxeliàbinsk iKixtim a Rússia.[19]
Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998)ISBN 0-19-508083-1
↑Muller, W.; Schenkel, R.; Schmidt, H. E.; Spirlet, J. C.; McElroy, D. L.; Hall, R. O. A.; Mortimer, M. J. «The electrical resistivity and specific heat of americium metal» (en anglès). Journal of Low Temperature Physics, 30, 5–6, 1978, pàg. 561.Bibcode:1978JLTP...30..561M.DOI:10.1007/BF00116197.
3.jpg)
