ამერიციუმი / Americium (Am)
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. (გ/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 გ/სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა	25,85^[1] ჯ/(კ ·მოლი)
თბოგამტარობა	ვტ/(მ ·კ)
დნობის ტემპერატურა	1176 °C; 1448 K; 2149 °F კ
დნობის სითბო	10,0 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა	2607 °C; 2880,15 K; 4725 °F კ
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	კ

95Am
(243) [Rn] 5f⁷ 7s²
ამერიციუმი

ისტორიარედაქტირება

ელემენტი მიღებულ იქნა ხელოვნურად 1944 წელს ჩიკაგოს უნივერსიტეტის მეტალურგიულ ლაბორატორიაში გლენ სიბორგის თანამშრომლების მიერ.

ფიზიკური თვისებებირედაქტირება

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 თვისებებირედაქტირება

სახელწოდების წარმოშობარედაქტირება

ამერიციუმის ატომის ელექტრონული სქემა

ახალი ელემენტის გარე ელექტრონული გარსი (5f) ელემენტ ევროპიუმის ანალოგიურია (4f). ამიტომაც ელემენტს სახელი ამერიკის საპატივცემლოდ დაარქვეს, როგორც ევროპიუმი, ევროპის საპატივცემულოდ.

მიღებარედაქტირება

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.

²³⁸U + n → ²³⁹U
²³⁹U β-დაშლა → ²³⁹Np
²³⁹Np β-დაშლა → ²³⁹Pu
²³⁹Pu + n → ²⁴⁰Pu
²⁴⁰Pu + n → ²⁴¹Pu
²⁴¹Pu β-დაშლა (13,2 წელი) → ²⁴¹Am (ნახევრადდაშლის პერიოდი 432,2 წელი)
²⁴¹Pu + n → ²⁴²Pu
²⁴²Pu + n → ²⁴³Pu
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.

გამოყენებარედაქტირება

კვამლის დეტექტორი

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 როლირედაქტირება

ამერაციუმი - მაღალტოქსიკური ელემენტია. ჰაერში ამერაციუმის ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) შეადგენს მიახლოებით — 1×10⁻⁴ ბკ/ლ, წყალსაცავების წყალში — მიახლოებით 70-80 ბკ/ლ.

სქოლიორედაქტირება

↑ რედკოლ.:კნუნიანცი (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1992. — ტომი: 3. — გვ. 639. — 50 000 ეგზ. — ISBN 5-85270-039-8
↑ ნეიტრონების მონაცემების ენციკლობედია (pdf). როსფონდი (Российская библиотека файлов оцененных нейтронных данных). დაარქივებულია ორიგინალიდან - 2011-08-22. წაკითხვის თარიღი: 2011-06-26.
↑ IOP Publishing

[ქე-1] რედკოლ.:კნუნიანცი (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1992. — ტომი: 3. — გვ. 639. — 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

[1]

[2]

[3]