ამერიციუმი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
ნავიგაციაზე გადასვლა ძიებაზე გადასვლა
ამერიციუმი
95 Am
[243]
5f7 7s2
ამერიციუმი, 95Am
Americium microscope.jpg
ზოგადი თვისებები
ელემენტის ფერი მოვერცხლისფრო-თეთრი
სტანდ. ატომური მასა Ar, სტან.(Am) [243]
მასის ნომერი 243 (ყველაზე სტაბილური იზოტოპი)
ამერიციუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი
ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი
ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სიცილიუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი
კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენიუმი ბრომი კრიპტონი
რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი
ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიუმი ნეოდიმიუმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლიმიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოემიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო Mercury (element) თალიუმი ტყვა ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი
ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესიუმი ოგანესონი
Eu

Am

(Uqe)
პლუტონიუმიამერიციუმიკიურიუმი
ატომური ნომერი (Z) 95
ჯგუფი (აქტინოიდები)
პერიოდი პერიოდი 7
ბლოკი f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია [Rn] 5f7 7s2
ელექტრონი გარსზე 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
ელემენტის ატომის სქემა
Electron shell 095 americium.png
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში მყარი სხეული
დნობის
ტემპერატურა
1176 °C ​(1449 K, ​​2149 °F)
დუღილის
ტემპერატურა
2607 °C ​(2880 K, ​​4725 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.) 12 გრ/სმ3
მოლური მოცულობა 20,8 სმ3/მოლი
დნობის კუთ. სითბო 14,39 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა 28 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა
P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K)-ზე 1239 1356
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი +2, +3, +4, +5, +6, +7 (an amphoteric oxide)
ელექტროდული პოტენციალი Am←Am4+ −0,90
Am←Am3+ −2,07
ელექტრო­უარყოფითობა პოლინგის სკალა: 1,3
იონიზაციის ენერგია
  • 1: 578 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი ემპირიული: 173 პმ
კოვალენტური რადიუსი 180±6 პმ
იონური რადიუსი (+4e) 92 (+3e) 107 პმ
მოლური მოცულობა 20,8 სმ3/მოლ
Americium spectrum visible.png
ამერიციუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
მესრის სტრუქტურა ჰექსაგონალური
Hexagonal.svg
მესრის პერიოდი 11,24 Å
ხვედრითი თბოტევადობა 25,85 /(K·მოლ)
თბოგამტარობა 10 ვტ/(·K)
ელექტრული წინაღობა 0,69 Ω·m (at 0 °C)
მაგნეტიზმი პარამაგნეტიკი
მაგნიტური მგრძნობელობა +1000,0·10−6 სმ3/მოლ
CAS ნომერი 7440-35-9
ისტორია
აღმოჩენილია Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Leon O. Morgan, Albert Ghiorso (1944)
ამერიციუმის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ.
დაშლა
(t1/2)
რადიო.
დაშლა
პრო­დუქტი
241Am syn 432,2 y SF
α 237Np
242m1Am syn 141 y IT 242Am
α 238Np
SF
243Am syn 7370 y SF
α 239Np

ამერიციუმი — ქიმიური ელემენტი მენდელეევის პერიოდულ ელემენტთა სისტემაში.

ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ელემენტი მიღებულ იქნა ხელოვნურად 1944 წელს ჩიკაგოს უნივერსიტეტის მეტალურგიულ ლაბორატორიაში გლენ სიბორგის თანამშრომლების მიერ.

ფიზიკური თვისებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ამერიციუმი — მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის, წელვადი და ჭედადი ლითონია. ანათებს სიბნელეში საკუთარი α-გამოსხივების გამო. ყველაზე უფრო ის ჰგავს იშვიათმიწა ლითონების ოჯახის ლითონებს. აქვს ორი ალოტროპიული ფორმა. დაბალ ტემპერატურულ ფორმაში (სიმკვრივე 13,67 გრ/სმ3) აქვს ორმაგი მჭიდროდ შეკრული ჰექსაგონალური სტრუქტურა, რომელიც 1074 °C გარდაიქმნება წახნაგცენტრირებულ კუბურში. დნობის ტემპერატურაა — 1175 °C. დუღილის ტემპერატურა — 2607°С.

ქიმიური თვისებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სახელწოდების წარმოშობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ახალი ელემენტის გარე ელექტრონული გარსი (5f) ელემენტ ევროპიუმის ანალოგიურია (4f). ამიტომაც ელემენტს სახელი ამერიკის საპატივცემლოდ დაარქვეს, როგორც ევროპიუმი, ევროპის საპატივცემულოდ.

მიღება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

241Am ახლა მიიღებენ სამრეწველო რაოდენობით 241Pu-ის დაშლით 241Pu: Pu-241 -> (13,2 წელი, ბეტა-დაშლა) -> Am-241, ხოლო 243Am, 243Pu-ის დაშლით.

241Pu წარმოიქმნება ურან-238-ის ნეიტრონიო მიტაცების დროს ყველა სახის ბირთვულ რეაქტორებში.

  1. 238U + n → 239U
  2. 239U β-დაშლა → 239Np
  3. 239Np β-დაშლა → 239Pu
  4. 239Pu + n → 240Pu
  5. 240Pu + n → 241Pu
  6. 241Pu β-დაშლა (13,2 წელი) → 241Am (ნახევრადდაშლის პერიოდი 432,2 წელი)
  7. 241Pu + n → 242Pu
  8. 242Pu + n → 243Pu
  9. 243Pu + n → 243Am (ნახევარდაშლის პერიოდი 4,956(3) სთ. ბეტა-დაშლა)

რადგანაც 241Pu ჩვეულებრივ არის ახლად გამომუშავებულ იარაღის პლუტონიუმში, 241Pu დაშლით ნივთიერებაში გროვდებს 241Am. ამის გამო ის თამაშობს დიდ როლს პლუტონიუმიანი იარაღის მოძველებაში. ახლად დამზადებული იარაღის პლუტონიუმი შეიცავს 0,5-1,0 % 241Pu, რეაქტორის პლუტონიუმი შეიცავს 5-15 %-დან 25 %-მდე 241Pu. რამდენიმე ათწლეულში თითქმის მთლიანად 241Pu იშლება 241Am-ად. 241Am-ის ალფა-დაშლის ენერგეტიკა და შედარებით ხანმოკლე სიცოცხლე ქმნის მაღალ კუთრი რადიოაქტიურობას და სითბოს (106 ვტ/კგ, მაგალითისთვის 241Pu-ისაა სითბოს გამოსავალი 3,4 ვტ/კგ). ძველი იარაღის პლუტონიუმის ალფა- და გამა- აქტივობა განპირობებულია 241Am-ით.

გამოყენება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ყველაზე ხანგრძლივად არსებული ამერაციუმის იზოტოპია, 243Am, მისი ნახევარდაშლის პერიოდია 7,37 ათასი წელი და გამოიყენება რადიოქიმიური კვლევების ჩასატარებლად, ასევე დაშორებული ტრანსურანების დასაგროვებლად, ფერმიუმადეც კი.

უფრო მრავალმხრივია ყველაზე პირველად აღმოჩენილი ამერიციუმის იზოტოპის 241Am გამოყენება. მისი ნახევრადდაშლის პერიოდია 433,2 წელი. ეს იზოტოპი დაშლისას უშვებს ალფა-ნაწილაკებს და რბილ (60 კევ) გამა-სხივებს (მაგალითისათვის: ხისტი გამა-კვანტების ენერგია, რომელსაც უშვებს კობალტი-60, — 1 მევ-ზე მეტია: 1,173 და 1,332 მევ). Am-241-ის რბილი გამოსხივებისგან დაცვა შედარებით ადვილია და არამასიურია: საკმაოდ საკმარისია ერთ სანტიმეტრიანი სისქის ტყვიის ფენა. მრეცველობაში გამოიყენება სხვადასხაგვარი საკონტროლო-საზომი და საკვლევი ხელსაწყოები ამერაციუმ-241-ის გამოყენებით, კერძოდ კი, ფოლადის (0,5-დან-3 მმ-მდე) და ალემინის (50 მმ-მდე) ლენტების სისქის უწყვეტი გაზომვისათვის, ასევე ფურცვლოვანი მინისათვის. ამერაციუმ-241-იან აპარატურას გამოიყენებენ ელექტროსტატიკური მუხტების მოსახსნელად პლასტმასების, სინთეთიკური ფირების და ქაღალდის მრეწველობაში. ის მდებარეობს ზოგი კვამლის დეტექტორის შიგნით (~0,26 მიკრო გრამი დეტექტორზე).

ამერაციუმ-242m-ის ბირთვულ იზომერს გააჩნია სითბური ნეოტრონების გაყოფის მაღალი კვეთა (6000 ბარნი), ერთ გაყოფაზე (3,6) გამოყოფილი ნეიტრონრბის დიდი რაოდენობით და ნახევრადდაშლის შედარებით დიდი პერიოდიტ (141 წელი)[1], რაც მას ხდის ზეკომპაქტური ბირთვული რეაქტორებისათვის გამოსაყენებ საწვავად. (კრიტიკული მასა — 3,78 კგ, უფრო ნაკლები აქვს მხოლოდ კალიფორნიუმის ზოგიერთ იზოტოპს. გეგმავენ მის გამოყენებას მაგალითად პლანეტადშორისი კოსმოსური ხომალდების ბირთვულ რეაქტორებში[2]. თუმცა ამ იზოტოპის გრამების მიღება ჯერ მხოლოდ განიხილება (მის მიღებას აპირებენ 241Am).


ბიოლოგიური როლი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ამერაციუმი - მაღალტოქსიკური ელემენტია. ჰაერში ამერაციუმის ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) შეადგენს მიახლოებით — 1×10−4 ბკ/ლ, წყალსაცავების წყალში — მიახლოებით 70-80 ბკ/ლ.

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. ნეიტრონების მონაცემების ენციკლობედია (pdf). როსფონდი (Российская библиотека файлов оцененных нейтронных данных). დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-06-26.
  2. IOP Publishing
Commons-logo.svg
ვიკისაწყობში არის გვერდი თემაზე: