Xem mã nguồn của Americi

{{Hộp thông tin americi}}
'''Americi''' là một nguyên tố tổng hợp có ký hiệu '''Am''' và [[số nguyên tử]] 95. Một nguyên tố kim loại phóng xạ, americi là một actinide đã được [[Glenn Seaborg|Glenn T. Seaborg]] tách vào năm 1944, ông đã bắn phá [[plutoni]] bằng các [[neutron]] và là [[nguyên tố siêu Urani]] thứ tư được phát hiện. Nó được đặt tên theo [[Châu Mỹ]] (''America'') tương tự như [[Europi]].<ref>{{chú thích tạp chí|title = The Transuranium Elements|first = Glenn T.|last = Seaborg|journal = Science|volume = 104|issue = 2704|year = 1946|pages = 379–386|url = http://www.jstor.org/stable/1675046|doi = 10.1126/science.104.2704.379|pmid = 17842184}}</ref> Americi được sử dụng rộng rãi trong các máy dò khói buồng ion hóa thương mại, cũng như trong các nguồn neutron và đồng hồ đo công nghiệp.

Americi là một kim loại phóng xạ tương đối mềm có màu bạc. Các đồng vị phổ biến nhất của nó là <sup>241</sup>Am và <sup>243</sup>Am. Ở dạng hợp chất, nó thường được cho là có trạng thái oxy hóa +3, đặc biệt trong các dung dịch. Có 7 trạng thái oxy hóa khác đã được phát hiện, thay đổi từ +2 đến +7 và có thể nhận dạng được thông qua các tính chất hấp thụ quang phổ của chúng. Ô mạng tinh thể của americi rắn các của các hợp chất của nó chứa các khuyết tật bên trong, chúng được sinh ra bởi các hạt alpha tự phóng xạ và tích tụ theo thời gian; điều này tạo ra một khoảng trống của một số tính chất vật liệu.

==Tổng hợp và chiết tách==
===Tổng hợp hạt nhân đồng vị===
[[Tập tin:Elutionskurven Tb Gd Eu und Bk Cm Am.png|nhỏ|[[Chromatography|Chromatographic]] [[elution]] curves revealing the similarity between the lanthanides Tb, Gd, and Eu and the corresponding actinides Bk, Cm, and Am.]]

Americi đã được tạo ra với số lượng nhỏ trong các [[lò phản ứng hạt nhân]] trong vài thập niên, và hiện đã có vài kilogram các đồng vị <sup>241</sup>Am và <sup>243</sup>Am.<ref name=g1262>Greenwood, p. 1262</ref> Tuy nhiên, kể từ khi nó được chào bán đầu tiên năm 1962, giá của nó vào khoảng 1.500 [[Đô la Mỹ|USD]] một gram <sup>241</sup>Am, vẫn hầu như không đổi mặc dù quy trình chiết tách rất phức tạp.<ref name="smoke">[http://www.world-nuclear.org/info/inf57.html Smoke detectors and americium] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081224123105/http://www.world-nuclear.org/info/inf57.html |date = ngày 24 tháng 12 năm 2008}}, World Nuclear Association, January 2009, Retrieved ngày 28 tháng 11 năm 2010</ref> Đồng vị nặng hơn là <sup>243</sup>Am đã được sản xuất với sản lượng nhỏ hơn nhiều do nó rất khó tách nên giá của nó cao hơn vào khoảng 100–160 USD/mg.<ref name=CRC>Hammond C. R. "The elements" in {{RubberBible86th}}</ref><ref>Emeléus, H. J. [http://books.google.com/books?id=K5_LSQqeZ_IC&pg=PA2 Advances in inorganic chemistry], Academic Press, 1987, ISBN 0-12-023631-1 p. 2</ref>

Americi không được tổng hợp trực tiếp từ urani – một nguyên liệu phổ biến trong các lò phản ứng hạt nhân - nhưng nó được tổng hợp từ đồng vị plutoni <sup>239</sup>Pu. Đồng vị Pu cần được tạo ra trước theo phản ứng sau:

: <math>\mathrm{^{238}_{\ 92}U\ \xrightarrow {(n,\gamma)} \ ^{239}_{\ 92}U\ \xrightarrow [23.5 \ min]{\beta^-} \ ^{239}_{\ 93}Np\ \xrightarrow [2.3565 \ d]{\beta^-} \ ^{239}_{\ 94}Pu}</math>

Việc bắt giữa 2 neutron bằng <sup>239</sup>Pu (a so-called (n,γ) reaction), theo sau là phân rã β, tạo ra <sup>241</sup>Am:

: <math>\mathrm{^{239}_{\ 94}Pu\ \xrightarrow {2(n,\gamma)} \ ^{241}_{\ 94}Pu\ \xrightarrow [14.35 \ yr]{\beta^-} \ ^{241}_{\ 95}Am}</math>

Plutoni có mặt trong các nguyên liệu hạt nhân đã qua sử dụng khoảng 12% <sup>241</sup>Pu. Do nó liên tục phân hạch thành <sup>241</sup>Am, <sup>241</sup>Pu có thể được tách ra và có thể được sử dụng để tạo ra <sup>241</sup>Am.<ref name="smoke"/> Tuy nhiên, quá trình này diễn ra khá chậm: phân nửa lượng <sup>241</sup>Pu ban đầu phân rã thành <sup>241</sup>Am sau khoảng 15 năm, và một lượng <sup>241</sup>Am sẽ tạo ra tối đa sau 70 năm.<ref>[http://www.bredl.org/sapc/Pu_ReportI.htm BREDL Southern Anti-Plutonium Campaign], Blue Ridge Environmental Defense League, Retrieved ngày 28 tháng 11 năm 2010</ref>

<sup>241</sup>Am được tạo ra có thể được sử dụng để tiếp tục tạo ra các đồng vị americi nặng hơn bằng cách bắt neutron tiếp theo trong lò phản ứng hạt nhân. Trong [[lò phản ứng nước nhẹ]] (LWR), 79% <sup>241</sup>Am chuyển thành <sup>242</sup>Am và 10% thành đồng phân hạt nhân của nó <sup>242m</sup>Am:<ref group=note>The "metastable" state is marked by the letter m.</ref><ref>{{chú thích tạp chí|doi=10.3327/jnst.41.448|author=Sasahara, A.|title=Neutron and Gamma Ray Source Evaluation of LWR High Burn-up UO<sub>2</sub> and MOX Spent Fuels|journal=Journal of Nuclear Science and Technology|year=2004|volume=41|issue=4|pages=448–456|url=http://www.jstage.jst.go.jp/article/jnst/41/4/448/_pdf|access-date=2013-02-07|archive-date=2010-11-19|archive-url=https://archive.today/20101119071142/http://www.jstage.jst.go.jp/article/jnst/41/4/448/_pdf}} [http://sciencelinks.jp/j-east/ article/200410/000020041004A0333355.php Abstract] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101124010256/http://sciencelinks.jp/j-east/ |date=ngày 24 tháng 11 năm 2010 }}</ref>

:79%:&nbsp;&nbsp; <math>\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\ \xrightarrow {(n,\gamma)} \ ^{242}_{\ 95}Am}</math>

:10%:&nbsp;&nbsp; <math>\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\ \xrightarrow {(n,\gamma)} \ ^{242m}_{\ \ \ 95}Am}</math>

[[Americi-242]] có chu kỳ bán rã chỉ 16 giờ, tức sau đó nó tiếp tục biến đổi thành <sup>243</sup>Am, một đồng vị không có ích. Đồng vị sau được tạo ra thay vì trong quá trình mà <sup>239</sup>Pu bắt 4 neutron trong luồng neutron cao:

: <math>\mathrm{^{239}_{\ 94}Pu\ \xrightarrow {4(n,\gamma)} \ ^{243}_{\ 94}Pu\ \xrightarrow [4.956 \ h]{\beta^-} \ ^{243}_{\ 95}Am}</math>

==Xuất hiện==
[[Tập tin:Ivy Mike - mushroom cloud.jpg|thumb|Americi được phát hiện trong vụ thử hạt nhân ''[[Ivy Mike]]''.]]
Đồng vị phổ biến nhất và tồn tại lâu nhất của americi, <sup>241</sup>Am và <sup>243</sup>Am, có chu kỳ bán rã 432,2 và 7.370 năm. Tuy vậy, bất kỳ [[Primordial nuclide|primordial]] americi (americi có mặt trên trái đất khi chúng hình thành) hiện đã phân rã hết.

Americi hiện hữu tập trung ở những khu vực thử các vũ khí hạt nhân trong khí quyển đã diễn ra trong khoảng thời gian 1945 đến 1980, cũng như tại các vị trí xảy ra sự cố hạt nhân như [[thảm họa Chernobyl]]. Ví dụ như, khi phân tích các mảnh vụn ở vị trí thử [[bom hydro]] đầu tiên của Mỹ [[Ivy Mike]], (1 tháng 11 năm 1952, [[Enewetak Atoll]]), thì có nồng độ cao các nguyên tố nhóm actini bao gồm cả americi; nhưng do bí mật quân sự, kết quả này chỉ được công bố từ năm 1956.<ref>{{chú thích tạp chí|last1=Fields|first1=P. R.|last2=Studier|first2=M. H.|last3=Diamond|first3=H.|last4=Mech|first4=J. F.|last5=Inghram|first5=M. G.|last6=Pyle|first6=G. L.|last7=Stevens|first7=C. M.|last8=Fried|first8=S.|last9=Manning|first9=W. M.|last10=Ghiorso|first10=A.|last11=Thompson|first11=S. G.|last12=Higgins|first12=G. H.|last13=Seaborg|first13=G. T.|display-authors=3|title=Transplutonium Elements in Thermonuclear Test Debris|url=https://archive.org/details/sim_physical-review_1956-04-01_102_1/page/n180|date=1956|journal=Physical Review|volume=102|issue=1|pages=180–182|doi=10.1103/PhysRev.102.180|bibcode=1956PhRv..102..180F}}</ref> [[Trinitit]], mảnh vỡ thủy tin trên hoang mạc gần [[Alamogordo]], [[New Mexico]], sau vụ thử [[thử Trinity|Trinity]] gốc [[plutoni]] vào 16 tháng 7 năm 1945, chứa vết của americi-241. Americi ở các độ cao cũng được phát hiện từ vị trí [[vụ rơi máy bay 52 Thule Air|rơi máy bay]] ném bom [[Boeing B-52 Stratofortress|Boeing B-52]] của mỹ, máy bay này đã chở 4 quả bom hydro rơi tại [[Greenland]] năm 1968.<ref>{{chú thích sách|author=Eriksson, Mats|title=On Weapons Plutonium in the Arctic Environment|publisher=[[Lund University]]|date=April 2002|location=Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark|access-date =ngày 15 tháng 11 năm 2008|url=http://www.risoe.dk/rispubl/NUK/nukpdf/ris-r-1321.pdf|format=PDF|page=28| archiveurl= https://web.archive.org/web/20081218233551/http://www.risoe.dk/rispubl/NUK/nukpdf/ris-r-1321.pdf| archive-date= ngày 18 tháng 12 năm 2008| url-status=live}}</ref>

Ở những khi vực khác, lượng phóng xạ trong bình americi trong đất mặt khoảng 0,01&nbsp;[[Curie|picocuries]]/g (0.37&nbsp;[[Becquerel|mBq]]/g). Các hợp chất americi trong khí quyển có khả năng tan kém trong các dung môi phổ biến và hầu hết tồn đọng trong đất. Phân tích đất cát cho giá trị americi cao hơn 1.900 lần hàm lượng tồn tại trong nước lỗ rỗng; và thậm chí có tỉ lệ cao hơn khi đo đạc trong đất bột.<ref name="am">[http://www.ead.anl.gov/pub/doc/americium.pdf Human Health Fact Sheet on Americium] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110716164652/http://www.ead.anl.gov/pub/doc/americium.pdf |date = ngày 16 tháng 7 năm 2011}}, Los Alamos National Laboratory, Retrieved ngày 28 tháng 11 năm 2010</ref>

Americi được tạo ra chủ yếu từ quá trình nhân tạo rất ít chủ yếu dùng cho nghiên cứu. Một tấn nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng chứa khoảng 100&nbsp;gram của nhiều đồng vị americi, chủ yếu là <sup>241</sup>Am và <sup>243</sup>Am.<ref>Hoffmann, Klaus ''Kann man Gold machen? Gauner, Gaukler und Gelehrte. Aus der Geschichte der chemischen Elemente'' (Can you make gold? Crooks, clowns and scholars. From the history of the chemical elements), Urania-Verlag, Leipzig, Jena, Berlin 1979, no ISBN, p. 233</ref> Hoạt tính phóng xạ dài của nó là không mong đợi trong việc đổ thải, và do đó, ngoài americi cùng với các actini tồn tại lâu dài khác phải được trung hòa. Quá trình xử lý này có thể trải qua nhiều bước, trước tiên americi phải được tách ra và sau đó được chuyên hóa bằng cách bắn phá neutron trong các lò phản ứng đặc biệt tạo thành các hạt nhân có thời gian tồn tại ngắn. Quá trình này được gọi là [[nuclear transmutation]], nhưng nó vẫn đang được phát triển cho americi.<ref>Baetslé, L. [http://www.ictp.trieste.it/~pub_off/lectures/lns012/Baetsle.pdf Application of Partitioning/Transmutation of Radioactive Materials in Radioactive Waste Management] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20050426092418/http://www.ictp.trieste.it/~pub_off/lectures/lns012/Baetsle.pdf |date = ngày 26 tháng 4 năm 2005}}, Nuclear Research Centre of Belgium Sck/Cen, Mol, Belgium, September 2001, Retrieved ngày 28 tháng 11 năm 2010</ref><ref>Fioni, Gabriele; Cribier, Michel and Marie, Frédéric  [http://www.cea.fr/var/cea/storage/static/gb/library/Clefs46/pagesg/clefs46_30.html Can the minor actinide, americium-241, be transmuted by thermal neutrons?] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20071111175005/http://www.cea.fr/var/cea/storage/static/gb/library/Clefs46/pagesg/clefs46_30.html |date=2007-11-11 }}, Department of Astrophysics, CEA/Saclay, Retrieved ngày 28 tháng 11 năm 2010</ref> Các nguyên tố transurani từ americi đến [[fermi]] xuất hiện một cách tự nhiên trong các lò phản ứng phân hạch tự nhiên trong tự nhiên ở [[Oklo]], nhưng không còn làm như vậy nữa.<ref name="emsley">{{chú thích sách|last=Emsley|first=John|title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl_b1k4|edition=New|date=2011|publisher=Oxford University Press|location=New York, NY|isbn=978-0-19-960563-7}}</ref>

==Chú thích==
{{tham khảo|group=note}}

== Tham khảo ==
{{Tham khảo}}

{{bảng tuần hoàn thu gọn}}
{{Sơ khai hóa học}}

{{thể loại Commons|Americium}}

[[Thể loại:Americi]]
[[Thể loại:Nguyên tố tổng hợp]]