Ամերիցիում

Ամերիցիում (Կաղապար:Lang-lat), քիմիական նշանը՝ Am (կարդացվում է «ամերիցիում»)։ Արհեստական ճանապարհով ստացված ռադիոակտիվ քիմիական տարր է՝ 95 ատոմային թվով։ Ակտինոիդ է։ Տեղակայված է պարբերական համակարգի 7-րդ պարբերության 3B խմբում։

Համեմատաբար երկարատև կյանք ունեցող նուկլիդներն են. ²⁴³Am (կիսատրոհման պարբերությունը՝ T_1/2 = 7370 տարի), ^{242 m}Am (T_1/2 = 141 տարի) և ²⁴¹Am (T_1/2 = 432.1 տարի)։ Ամերիցիումի չգրգռված ատոմի արտաքին երեք շերտերի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 5s²p⁶d¹⁰f⁷6s²p⁶7s² է։

Միացություններում ցուցաբերում է +2-ից +7 օքսիդացման աստիճաններ, ավելի շատ բնութագրական է +3-ը (վալենտականությունը՝ 3)։ Ամերիցիումի նեյտրալ ատոմի շառավիղը 0.174 նմ է, Am³⁺, Am⁴⁺, Am⁵⁺ և Am⁶⁺ իոնները՝ համապատասխանաբար 0.0962, 0.0888, 0.0860 և 0.0800 նմ։

Հայտնագործում

Ամերիցիումն առաջին անգամ ստացվել է 1944-1945 թվականների մի խումբ ամերիկացի հետազոտողների կողմից (Գ. Սիբորգ, Ռ. Ջեյմս, Լ. Մորգան, Ա. Գիորսո)՝ պլուտոնիում-239-ը նեյտրոններով ճառագայթելով։ Պլուտոնիում-239-ի միջուկը նեյտրոն կլանելուց հետո ենթարկվում է β վերափոխման, ինչի արդյունքում ստացվում է ամերիցիում-240։

Անվանում

Անվանումը ստացվել է «Ամերիկա» բառից՝ նույն սկզբունքով, ինչ Եվրոպիումը, որը լանթանոիդների ընտանիքում զբաղեցնում է նույն՝ 6-րդ տեղը, ինչպես ամերիցիումը՝ ակտինոիդների ընտանիքում։

Ստացում

Ամերիցիումը (²⁴¹Am նուկլիդը) կիլոգրամային քանակություներով յուրաքանչյուր տարի առանձնացնում են գործածված ատոմային վառելիքից։

Ստացման հաջորդականություն

• ²³⁸U + n => ²³⁹U
• ²³⁹U β տրոհում => ²³⁹Np
• ²³⁹Np β տրոհում => ²³⁹Pu
• ²³⁹Pu + n => ²⁴⁰Pu
• ²⁴⁰Pu + n => ²⁴¹Pu
• ²⁴¹Pu β տրոհում (13.2 տարի) => ²⁴¹Am

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{9}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}\stackrel{(n,\gamma )}{\to }{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}\mathrm{P}\mathrm{u}\stackrel{(n,\gamma )}{\to }{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{1}}\mathrm{P}\mathrm{u}\underset{14.35yr}{\overset{{\beta }^{-}}{\to }}{}_{\mathrm{9}\mathrm{5}}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{1}}\mathrm{A}\mathrm{m}\left(\underset{432.2yr}{\overset{\alpha }{\to }}{}_{93}^{237}Np\right)$

Իզոտոպներ

Ունի մի շարք իզոտոպներ (237—246), որոնցից ամենակայուններն են՝ ²⁴³Am (T_1/2 = 7950 տարի), ²⁴²Am (T_1/2 ≈ 100 տարի) և ²⁴¹Am (T_1/2 = 458 տարի)։

Ֆիզիկական հատկություններ

Բյուրեղացանցի կառուցվածքը

Ամերիցիումը ուժեղ ռադիոակտիվ արծաթագույն մետաղ է։ Սեփական α ճառագայթման շնորհիվ մթության մեջ լուսարձակում է։ Հալման ջերմաստիճանը 1173 °C է, եռման ջերմաստիճանը՝ 2607 °C, խտությունը՝ 13.76 գ/սմ³: 600 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում կայուն է α-մոդիֆիկացիան՝ կրկնակի հեքսոգոնալ ցանցով, դրանից բարձր ջերմաստիճանում՝ β-մոդիֆիկացիան՝ խորանարդային ցանցով։ Բարձր ճնշումների պայմաններում ստացվել են ամերիցիումի ևս երկու մոդիֆիկացիաներ։

Քիմիական հատկություններ

Քիմիական հատկություներով ամերիցիումը նման է լանթանոիդներին։ Օքսիդանում է թթվածնով՝ վերջինիս անբավարարության դեպքում տալով AmO օքսիդը։ Ամերիցիումի շատ (III) միացությունների՝ օդի պայմաններում շիկացման ժամանակ (օրինակ Am(OH)₃, Am(NO₃)₃ և այլն) ստացվում է AmO₂ սև դիօքսիդը (երկօքսիդը)։ Այս միացության վերականգնումից (ջրածնով) ստացվում է Am₂O₃։ Թթվային թույլ լուծույթների հետ փոխազդելով ստացվում են Am³⁺ աղեր։

Լուծույթներում ամերիցիումը կարող հանդես գալ Am³⁺, Am⁴⁺, AmՕ₂⁺ և AmՕ ₂²⁺ կատիոնների տեսքով։ Այս բոլոր կատիոններն առաջացնում են մեծ քանակությամբ տարբեր միացություներ։

Ամերիցիում (IV)-ը և ամերիցիում (V)-ը ջրային լուծույթներում հանդես են գալիս օքսիդիչների տեսքով և հեշտությամբ վերականգնվում են մինչև ամերիցիում (III)։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ

Արտաքին հղումներ

• Ամերիցիումը Webelements-ում
• Ամերիցիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում