ამერიციუმი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
ამერიციუმი / Americium (Am) Americium microscope.jpg
ელემენტის რიგითი ნომერი 95
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა
რადიოაქტიური ვერცხლისფერი ლითონი
ატომის თვისებები
ატომური მასა
(მოლური მასა)
(243)(ყველაზე უფრო მდგრადი იზოტოპის) მ. ა. ე. (/მოლი)
ატომის რადიუსი 173 პმ
იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)
1): 578 6,0 2): 3): კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია [Rn] 5f7 7s2
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი პმ
იონური რადიუსი (+4e) 92 (+3e) 107 პმ
ელექტროუარყოფითობა
(პოლინგის თანახმად)
1,3
ელექტროდული პოტენციალი Am←Am4+ −0,90 В
Am←Am3+ −2,07 В
Am←Am2+ −1,95 ვ
ჟანგვის ხარისხი 3, 4, 5, 6
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე 13,67 /სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა 25,85[1] /(·მოლი)
თბოგამტარობა ვტ/(·კ)
დნობის ტემპერატურა 1176 °C; 1448 K; 2149 °F
დნობის სითბო 10,0 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა 2607 °C; 2880,15 K; 4725 °F
აორთქლების სითბო 238,5 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა 20,8 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა ჰექსაგონალური
მესრის პერიოდი 11,24 Å
შეფარდება n/
დებაის ტემპერატურა
95Am
(243) [Rn] 5f7 7s2
ამერიციუმი

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 გავს 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]

ამერიციუმის ატომის ელექტრონული სქემა

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 ეხლა 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)[2], 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[3]. 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. რედკოლ.:კნუნიანცი (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1992. — ტომი: 3. — გვ. 639. — გვ. {{{გვერდნი}}} . — 50 000 ეგზ. — ISBN 5-85270-039-8
  2. ნეიტრონების მონაცემების ენციკლობედია (pdf). როსფონდი (Российская библиотека файлов оцененных нейтронных данных). დაარქივებულია ორიგინალიდან - 2011-08-22. წაკითხვის თარიღი: 2011-06-26.
  3. IOP Publishing
Commons-logo.svg
ვიკისაწყობში? არის გვერდი თემაზე: