Americio

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Americio
   

95
Am
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   

plutonio ← americio → curio

Aspetto
Aspetto dell'elemento
Aspetto dell'elemento
bianco-argenteo
Linea spettrale
Linea spettrale dell'elemento
Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicoamericio, Am, 95
Serieattinidi
Gruppo, periodo, blocco—, 7, f
Densità12 000 kg/m³
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico8So7/2
Proprietà atomiche
Peso atomico[243]
Raggio atomico (calc.)173 pm
Raggio covalente180±pm
Configurazione elettronica[Rn]5f77s2
e per livello energetico2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
Stati di ossidazione6, 5, 4, 3 (anfotero)
Struttura cristallinaesagonale
Proprietà fisiche
Stato della materiasolido
Punto di fusione1 449 K (1 176 °C)
Punto di ebollizione2 880 K (2 610 °C)
Volume molare1,763×10−5 m³/mol
Calore di fusione14,39 kJ/mol
Altre proprietà
Numero CAS7440-35-9
Elettronegatività1,3 (scala di Pauling)
Conducibilità elettrica2,2×106/m·Ω
Conducibilità termica10 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione578 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
241Amsintetico 432,2 anniα
fiss.
5,486237Np
242mAmsintetico 141 anniiso
α
fiss.
0,049
5,637
242Am
238Np
243Amsintetico 7370 anniα
fiss.
5,275239Np
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'americio è l'elemento chimico di numero atomico 95 e il suo simbolo è Am.

L'americio è un elemento metallico radioattivo sintetico della famiglia degli attinidi, ottenuto bombardando il plutonio con neutroni. È stato il quarto elemento transuranico ad essere scoperto. Prende il nome dall'America, in analogia con l'europio.

Caratteristiche

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L'americio metallico appena preparato presenta una lucentezza bianco-argentea (più argenteo del plutonio o del nettunio) e, a temperatura ambiente, diventa opaco lentamente in aria secca. L'emissione alfa dell'241Am è circa il triplo di quella del radio. Pochi grammi di 241Am emettono radiazione gamma intensa che crea seri problemi di esposizione a chi deve maneggiare l'elemento.

L'americio può essere prodotto in quantità dell'ordine dei chilogrammi, principalmente sotto forma dell'isotopo 241Am.

Trova applicazioni domestiche in alcuni modelli di rivelatori di fumo, dove viene usato in qualità di sorgente di radiazioni ionizzanti. L'americio è stato usato per costruire alcuni tipi di parafulmine (ora in progressivo smantellamento in Italia[1][2]), grazie proprio a questa capacità di ionizzare l'aria circostante favorendo così il passaggio di corrente. 241Am è stato anche usato come sorgente portatile di raggi gamma per l'uso in radiografia e come mezzo per misurare lo spessore del vetro.

242Am è un emettitore di neutroni ed ha trovato uso nella radiografia a neutroni; è tuttavia un isotopo estremamente costoso da produrre in quantitativi utilizzabili.

L'americio fu sintetizzato per la prima volta da Glenn Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James e Albert Ghiorso nel tardo 1944 nel Metallurgical Laboratory dell'Università di Chicago (oggi noto come Argonne National Laboratory).

Il gruppo preparò 241Am sottoponendo 239Pu a successive reazioni di cattura neutronica in un reattore nucleare. Questo produsse prima 240Pu e poi 241Pu che a sua volta si convertì in 241Am tramite un decadimento beta.

Il premio Nobel per la fisica Carlo Rubbia ha teorizzato (Progetto 242) l'utilizzo di un reattore alimentato con l'isotopo 242Am che potrebbe (in teoria) rivelarsi più promettente degli attuali in uso.[3][4]

Dell'americio sono noti 18 isotopi radioattivi aventi masse comprese tra 231,046 e 249,078 u, di cui i più stabili sono 243Am (con un'emivita di 7370 anni) e 241Am (432,2 anni). Tutti gli altri isotopi hanno emivite inferiori alle 51 ore e la maggior parte di essi inferiori a 100 minuti. L'americio possiede inoltre 8 metastati, di cui il più stabile è 242mAm (emivita di 141 anni).

Il 241Am è stato per anni utilizzato nei rilevatori di fumo[5]. Nel 1981 in Italia era persino obbligatorio per legge che i parafulmini sui tetti fossero provvisti di un rivestimento in 241Am capace di ionizzare l'aria circostante.[senza fonte] La legge venne abolita pochi anni dopo e i parafulmini smantellati, anche se in Toscana nel 2018 erano presenti ancora 300 parafulmini radioattivi (principalmente su campanili)[6]

  1. ^ Circolare informativa inerente gli adempimenti di cui al D.Lgs. 20 febbraio 2009, n°23 - Vigilanza radiometrica su materiali o prodotti semilavorati metallici. (PDF), su arpacal.it.
  2. ^ Parafulmini radioattivi | RADIOMETRICS SRL, su www.radiometrics.it. URL consultato il 5 ottobre 2018 (archiviato dall'url originale il 6 ottobre 2018).
  3. ^ Rubbia: «Vi porto su Marte in 45 giorni», su web.archive.org.
  4. ^ «Razzo Rubbia» espresso per Marte, su archiviostorico.corriere.it.
  5. ^ Dossier L'azienda per l'ambiente: L'americio e il suo impiego nelle aziende, su fe.infn.it. URL consultato l'11 marzo 2024.
  6. ^ In Toscana trecento parafulmini radioattivi - ToscanaOggi, su toscanaoggi.it. URL consultato il 12 marzo 2024.

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