介紹
符号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熒光儀等的放射源。
已發現镅有從質量數237到247的13種同位素。最重要的镅同位素是Am和43Am,它們都是α放射體,半衰期分别為458a和7370a。
镅是銀白色金屬,熔點1267K,沸點2880K,密度(273K)為13670kg/m。镅原子的電子構型為〔Rn〕5f 7s。金屬镅易被稀酸溶解。镅在水溶液中以+2~+7六種價态存在,其中以Am為最穩定。
發現簡史
名稱由來:模仿铕的命名法,用美洲大陸的名字“America”為镅命名。
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钚中發現的。
物理性質
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;延展性較鈾和镎為好。空氣中逐漸變暗。溶于稀酸。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。镅以+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7.95×103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°
狀态:人造放射性金屬。
地質數據:
太陽(相對于 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
氧化态:
主要:Am+3
其他:Am+2, Am+4, Am+5, Am+6
三氟化镅(americium trifluoride):化學式AmF_3,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。可由氟氧化镅或二氧化镅在600-700℃的氟化氫氣流中反應1小時,或将三氯化镅與氟化铵按下式進行複分解反應制得。可用于還原制取金屬镅。
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)均體内總量/mg: 零
制備方法
镅首先合成的是镅241,是用中子轟擊钚239産生的。
用中子轟擊钚原子可制得镅。
在1000~1200℃用鋇還原三氟化镅而制得。
制取镅有兩種途徑:一種是從經過長期存放的高燃耗的钚(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。可采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)或噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)為萃取劑的溶劑萃取法進行镅的分離和提純。
2Am是制備锔-242的原料。锔-242用于制作放射性核電池和生産钚-238。用Am制成的低能γ射線源,廣泛用于測厚儀、濕度計和能量色散X射線熒光分析用的激發源。Am的α射線源是火災自動報警器的主要部件,用它可制得性能良好的Am-Be中子源。Am是生産锔和锎-252的原料。目前全世界镅的存貯量為幾十公斤。
應用領域
镅241應用于煙霧CBE探測器。镅-铍中子源,也用于薄闆測厚儀、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熒光儀的常用放射源; 還用作制備96Cm的反應堆靶子。 95Am是制造其他超鈾元素的靶材料。镅與铍的化合物用作中子源可代替常用的鐳 -铍中子源。