am[化學元素]

am[化學元素]

鎇的原子序數為95號元素,也就是第三個超鈾元素,是在1944年底被美國加州大學伯克利分校核物理學 、化學家西博格和他的同事們 ——詹姆斯、摩根和吉奧索等人首先完成的 。他們用美洲一詞(America)命名這一新元素為americium,元素符號為Am。

介紹

符號Am,原子序數95。原子量243,比重11.7,銀白色金屬。為人工獲得的放射性元素,具強放射性,化學性質活潑,是同位素測厚儀和同位素X螢光儀等的放射源。

已發現鎇有從質量數237到247的13種同位素。最重要的鎇同位素是Am和43Am,它們都是α放射體,半衰期分別為458a和7370a。

鎇是銀白色金屬,熔點1267K,沸點2880K,密度(273K)為13670kg/m。鎇原子的電子構型為〔Rn〕5f 7s。金屬鎇易被稀酸溶解。鎇在水溶液中以+2~+7六種價態存在,其中以Am為最穩定。

發現簡史

鎇-241 鎇-241

名稱由來:模仿銪的命名法,用美洲大陸的名字“America”為鎇命名。

發現人:西博格(G.T.Seaporg)、詹姆斯(R.A.Jamse)和摩根(L.O.Morgan)

發現年代:1944年

地點: 美國

發現過程:1944年,由美國西博格、詹姆斯和摩根在被一個反應堆輻射過的鈽中發現的。

物理性質

鎇

熔點994±4℃,沸點2607℃,密度11.7克/立方厘米。六方型銀白色金屬,有光澤;延展性較鈾和鎿為好。空氣中逐漸變暗。溶於稀酸。在稀硫酸或稀硝酸溶液中,可被過二硫酸鹽氧化為AmO22+鹽,溶液呈深黃色。鎇以+3價為最穩定,但同時也有+4,+6價化合物。有氧化物、氫氧化物、氟化物和氯化物等。同位素243Am半衰期為7.95×10 年;另一種同位素241Am半衰期為458年。

相對原子質量: 243.061 常見化合價: +2,+3,+4,+5,+6 電負性: 1.3

外圍電子排布: 5f7 7s2 核外電子排布: 2,8,18,32,25,8,2

同位素及放射線: Am-240[2.1d] Am-241[432.7y] Am-242[16h] Am-242m[141y] Am-243(放 α[7370y]) Am-244[10.1h] Am-245[2.1h] Am-246[39.0m] 電子親合和能: 0 KJ·mol-1

第一電離能: 578 KJ·mol-1 第二電離能: 0 KJ·mol-1 第三電離能: 0 KJ·mol-

原子半徑: 0 埃 離子半徑: 埃 共價半徑: 0 埃

元素原子量:[243]

元素類型:金屬

原子體積:(立方厘米/摩爾):17.85 元素描述:銀白灰色的放射性自然非金屬元素。

晶體結構:晶胞為六方晶胞。

晶胞參數:

a = 346.81 pm

b = 346.81 pm

c = 1124.1 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

狀態:人造放射性金屬。

地質數據:

太陽(相對於 H=1×1012): 未知 海水中/p.p.m.:零

地殼/p.p.m.: 零 大西洋表面: 太平洋表面:

大氣/p.p.m.(體積): 大西洋深: 太平洋深處:

化學性質

鎇

氧化態:

Main Am+3

Other Am+2, Am+4, Am+5, Am+6

三氟化鎇(americium trifluoride):化學式AmF_31,分子量300.12。粉紅色粉末,具強α放射性。比重9.53,熔點1393±20℃。和LaF_3結構相似。在空氣中極穩定。可由氟氧化鎇或二氧化鎇在600-700℃的氟化氫氣流中反應1小時,或將三氯化鎇與氟化銨按下式進行複分解反應製得。可用於還原製取金屬鎇。

生物數據:

人體中含量

肝/p.p.m.:

器官中: 零 肌肉/p.p.m.:

血/mg dm-3 : 日攝入量/mg: 零

骨/p.p.m.: 人(70Kg)均體內總量/mg: 零

製備方法

套用於煙霧探測的鎇 套用於煙霧探測的鎇

鎇首先合成的是鎇241,是用中子轟擊鈽239產生的。

用中子轟擊鈽原子可製得鎇。

在1000~1200℃用鋇還原三氟化鎇而製得。

製取鎇有兩種途徑:一種是從經過長期存放的高燃耗的鈽(含有大量Pu)中提取;另一種是在核燃料後處理工廠的廢液中提取。前者得到的主要是Am,後者含有Am。可採用離子交換色層分離(見稀土元素色層分離),以磷酸三丁酯(TBP)或噻吩甲醯三氟丙酮(TTA)為萃取劑的溶劑萃取法進行鎇的分離和提純。

2Am是製備鋦-242的原料。鋦-242用於製作放射性核電池和生產鈽-238。用Am製成的低能γ射線源,廣泛用於測厚儀、濕度計和能量色散X射線螢光分析用的激發源。Am的α射線源是火災自動報警器的主要部件,用它可製得性能良好的Am-Be中子源。Am是生產鋦和鐦-252的原料。目前全世界鎇的存貯量為幾十公斤。

套用領域

鎇241套用於煙霧CBE探測器。鎇-鈹中子源,也用於薄板測厚儀、溫度計、火災自動報警儀及醫學上。是同 位素測厚儀和同位素X螢光儀的常用放射源; 還用作製備Cm的反應堆靶子。 Am是製造其他超鈾元素的靶材料。鎇與鈹的化合物用作中子源可代替常用的鐳 -鈹中子源。

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