Americium là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm actinide trong bảng tuần hoàn, được ký hiệu bằng chữ Am và có số hiệu nguyên tử là 95. Đây là một nguyên tố kim loại phóng xạ được tổng hợp đầu tiên vào năm 1944 bởi các nhà khoa học Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Leon O. Morgan và Albert Ghiorso tại Đại học California, Berkeley.
1. Vị trí trong bảng tuần hoàn
- Số hiệu nguyên tử: 95
- Nhóm: Actinide
- Chu kỳ: Chu kỳ 7
- Khối lượng nguyên tử: Khoảng 243 u
2. Cấu trúc nguyên tử
- Số proton: 95
- Số electron: 95
- Số neutron: Thay đổi tùy theo đồng vị của americium. Đồng vị phổ biến nhất là americium-241 có 146 neutron.
- Cấu hình electron: [Rn] 5f⁷ 7s²
3. Đồng vị của americium
- Americium-241 (²⁴¹Am): Được sử dụng rộng rãi nhất với chu kỳ bán rã khoảng 432,2 năm.
- Americium-243 (²⁴³Am): Có chu kỳ bán rã dài hơn nhiều, khoảng 7.370 năm, và thường được sử dụng trong nghiên cứu vì sự ổn định tương đối.
4. Tính chất vật lý
- Trạng thái: Ở điều kiện tiêu chuẩn, americium là chất rắn.
- Màu sắc: Bạc trắng
- Điểm nóng chảy: Khoảng 1176 °C
- Điểm sôi: Khoảng 2607 °C
- Mật độ: Khoảng 12 g/cm³
5. Tính chất hóa học
- Tính phóng xạ: Americium là nguyên tố phóng xạ mạnh, phát ra alpha và gamma bức xạ.
- Tính chất oxy hóa: Có thể tạo các hợp chất với trạng thái oxy hóa phổ biến nhất bằng cách oxi hóa với oxy, sulfur và các chất oxi hóa khác.
- Phản ứng với nước: Americium có thể phản ứng chậm với nước, tạo thành hydro và americium hydroxide.
6. Ứng dụng của americium
- Thuật hiện đồng vị: Americium-241 được sử dụng phổ biến trong các thiết bị báo khói ion hóa vì khả năng phát ra alpha bức xạ.
- Nguồn neutron: Americium-beryllium (Am-Be) được sử dụng như một nguồn neutron trong các thiết bị khảo sát.
- Phân tích kích hoạt neutron: Được sử dụng trong phân tích kích hoạt neutron để xác định thành phần của các sở vật khác nhau bằng xạ định lượng.
7. Vai trò trong nghiên cứu khoa học
- Nghiên cứu hóa học hạt nhân: Americium là đối tượng nghiên cứu trong nhiều phản ứng hạt nhân do tính chất phóng xạ đặc trưng.
- Phát triển công nghệ năng lượng: Được xem xét làm một thành phần trong pin hạt nhân và có khả năng dùng trong tương lai cho năng lượng vũ trụ.
8. Nguồn gốc và phân bố
- Nguồn gốc: Americium không tồn tại tự nhiên và phải được sản xuất trong các lò phản ứng hạt nhân hoặc các máy gia tốc hạt.
- Sản xuất: Được tạo ra chủ yếu từ plutonium-239 thông qua quá trình bắt neutron và phản ứng beta khác nhau.
9. An toàn và lưu ý
- Phóng xạ: Do tính phóng xạ cao, americium cần được xử lý cực kỳ cẩn thận để tránh tiếp xúc và phát tán phóng xạ.
- Bảo quản: Thường được bảo quản ở trạng thái hợp chất và dưới dạng hợp kim với chất tạo màng bảo vệ để ngăn ngừa oxi hóa và phát tán phóng xạ.
Americium là một nguyên tố quan trọng trong các ứng dụng công nghệ cao và nghiên cứu khoa học hiện đại, mặc dù sự phóng xạ của nó đòi hỏi các biện pháp an toàn đặc biệt trong quá trình xử lý và sử dụng.
Comments