ამერიციუმი
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
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
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. ციტირების თარიღი: 2011-06-26.
- ↑ IOP Publishing
