鋂 95 Am
外觀 がいかん 銀 ぎん 白色 はくしょく 概況 がいきょう 名稱 めいしょう ·符號 ふごう ·序 じょ 數 すう 鋂(Americium)·Am·95 元素 げんそ 類別 るいべつ 錒系元素 げんそ 族 ぞく ·週 しゅう 期 き ·區 く 不 ふ 適用 てきよう ·7 ·f 標準 ひょうじゅん 原子 げんし 質量 しつりょう (243) 电子排 はい 布 ぬの [Rn ] 5f7 7s2 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
鋂的电子層 そう (2, 8, 18, 32, 25, 8, 2) 歷史 れきし 發現 はつげん 格 かく 倫 りん ·西奧 にしおく 多 た ·西 にし 博 はく 格 かく 、Ralph A. James 、Leon O. Morgan 、阿 おもね 伯 はく 特 とく ·吉 きち 奧 おく 索 さく (1944年 ねん )物理 ぶつり 性質 せいしつ 物 もの 態 たい 固體 こたい 密度 みつど (接近 せっきん 室温 しつおん ) 12 g ·cm −3 熔点 1449 K ,1176 °C ,2149 °F 沸點 ふってん 2880 K ,2607 °C ,4725 °F 熔化热 14.39 kJ·mol−1 比熱 ひねつ 容 よう 62.7 J·mol−1 ·K−1 原子 げんし 性質 せいしつ 氧化态 7, 6, 5, 4, 3 , 2 (兩性 りょうせい 氧化物 ぶつ ) 电负性 せい 1.3(鲍林标度) 电离能 のう 第 だい 一 いち :578 kJ·mol−1 原子 げんし 半径 はんけい 173 pm 共 きょう 价半径 はんけい 180±6 pm 鋂的原子 げんし 谱线 雜 ざつ 項 こう 晶 あきら 体 からだ 结构六方 ろっぽう 磁序 順 じゅん 磁性 じせい 电阻率 りつ 0.69[ 1] µ Ω おめが ·m 熱 ねつ 導 しるべ 率 りつ 10 W·m−1 ·K−1 CAS号 ごう 7440-35-9 同位 どうい 素 もと 主 しゅ 条目 じょうもく :鋂的同位 どうい 素 もと
镅 ( méi ) (英語 えいご :Americium ,香港 ほんこん 译鎇 ( méi ) ,台湾 たいわん 译鋂 ( méi ) ),是 ぜ 一 いち 種 しゅ 人工 じんこう 合成 ごうせい 的 てき 化學 かがく 元素 げんそ ,其化學 かがく 符號 ふごう 为Am ,原子 げんし 序 じょ 數 すう 为95。鋂屬於錒系元素 げんそ ,是 ぜ 第 だい 三 さん 個 こ 超 ちょう 鈾元素 げんそ ,具有 ぐゆう 高 だか 放射 ほうしゃ 性 せい 。鋂在元素 げんそ 週 しゅう 期 き 表 ひょう 中位 ちゅうい 於鑭系元素 げんそ 銪 之 これ 下 か ,是 ぜ 以發現 はつげん 所在 しょざい 的 てき 美 び 洲 しゅう 大陸 たいりく (America)命名 めいめい 的 てき ,對應 たいおう 以歐 おう 洲 しゅう (Europe)命名 めいめい 的 てき 銪(Europium)。[ 2]
位 くらい 於伯 はく 克利 かつとし 加州 かしゅう 大學 だいがく 由 ゆかり 格 かく 倫 りん ·西奧 にしおく 多 た ·西 にし 博 はく 格 かく 領 りょう 導 しるべ 的 てき 團 だん 隊 たい 在 ざい 1944年 ねん 首 くび 次 じ 合成 ごうせい 出 で 了 りょう 鋂元素 げんそ 。雖然鋂是第 だい 三 さん 個 こ 超 ちょう 鈾元素 げんそ ,但 ただし 其發現 はつげん 卻晚於第四 よん 個 こ 超 ちょう 鈾元素 げんそ 鋦 ,是 ぜ 第 だい 四個被合成出的超鈾元素。這項發現 はつげん 最初 さいしょ 被 ひ 列 れつ 爲 ため 機密 きみつ ,直 ちょく 到 いた 1945年 ねん 才 ざい 公 こう 諸 しょ 於世。大 だい 部分 ぶぶん 的 てき 鋂都是 ぜ 在 ざい 核 かく 反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう 以中子 なかご 撞擊鈾 或 ある 鈈 而形成 けいせい 的 てき :一 いち 噸 とん 乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 含有 がんゆう 大約 たいやく 100克 かつ 鋂。
鋂是一種質地較軟的放射 ほうしゃ 性 せい 金屬 きんぞく ,外表 そとおもて 呈 てい 銀 ぎん 白色 はくしょく 。鋂的同位 どうい 素 もと 中 ちゅう 最 さい 常見 つねみ 的 てき 有 ゆう 241 Am和 わ 243 Am,其中243 Am是 ぜ 鋂最長壽 ちょうじゅ 的 てき 同位 どうい 素 もと ,半 はん 衰 おとろえ 期 き 約 やく 7370年 ねん 。在 ざい 化合 かごう 物 ぶつ 中 ちゅう ,特別 とくべつ 是 ぜ 溶液 ようえき 中 ちゅう ,鋂的氧化態 たい 通常 つうじょう 是 ぜ +3。鋂還有 ゆう +2到 いた +7之 これ 間 あいだ 的 てき 其他氧化態 たい ,可 か 通過 つうか 測量 そくりょう 吸收 きゅうしゅう 光 ひかり 譜 ふ 分 ぶん 辨 べん 出來 でき 。由 よし 於輻射 ふくしゃ 變 へん 晶 あきら 效 こう 應 おう ,鋂金屬 きんぞく 和 わ 鋂化合 かごう 物的 ぶってき 晶 あきら 體 たい 結構 けっこう 本身 ほんみ 含有 がんゆう 缺陷 けっかん 。這些缺陷 けっかん 隨時 ずいじ 間 あいだ 而增加 ぞうか ,因 いん 此其物質 ぶっしつ 屬性 ぞくせい 會 かい 進行 しんこう 變化 へんか 。
鋂是少數 しょうすう 具有 ぐゆう 實際 じっさい 應用 おうよう 的 てき 超 ちょう 鈾元素 げんそ 之 の 一 いち ,241 Am主要 しゅよう 用作 ようさく 商業 しょうぎょう 電離 でんり 煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き 和 かず 儀表 ぎひょう 中 ちゅう 的 てき 輻射 ふくしゃ 源 げん ,或 ある 用作 ようさく 中子 なかご 源 げん 。有人 ゆうじん 提出 ていしゅつ 用 よう 242m Am製造 せいぞう 核 かく 電池 でんち 和 わ 太 ふとし 空 そら 船 せん 的 てき 核 かく 推進 すいしん 燃料 ねんりょう ,但 ただし 因 よし 該同 どう 核 かく 異 い 構物的 てき 稀少 きしょう 和 かず 昂 のぼる 貴 き 而尚待 まち 實現 じつげん 。
伯 はく 克利 かつとし 加州 かしゅう 大學 だいがく 勞 ろう 倫 りん 斯伯克利 かつとし 國家 こっか 實驗 じっけん 室 しつ 的 てき 1.5米 めーとる 直徑 ちょっけい 迴旋加速器 かそくき ,攝 と 於1939年 ねん 8月 がつ
圖 ず 中 ちゅう 玻璃 はり 容器 ようき 底部 ていぶ 的 てき 三角形內是首次合成的鋂化合物(氫氧化 か 鋂),攝 と 於1944年 ねん 。[ 3]
雖然過去 かこ 的 てき 核 かく 反應 はんのう 實驗 じっけん 中 ちゅう 很可能 かのう 已 やめ 經 けい 產 さん 生 せい 了 りょう 鋂元素 げんそ ,但 ただし 是 ぜ 要 よう 直 じき 到 いた 1944年 ねん ,伯 はく 克利 かつとし 加州 かしゅう 大學 だいがく 的 てき 格 かく 倫 りん ·西奧 にしおく 多 た ·西 にし 博 はく 格 かく 、Leon O. Morgan 、Ralph A. James 和 わ 阿 おもね 伯 はく 特 とく ·吉 きち 奧 おく 索 さく 等 とう 人才 じんさい 首 くび 次 じ 專門 せんもん 合成 ごうせい 並 なみ 分離 ぶんり 出 で 鋂。他 た 們的實驗 じっけん 使用 しよう 了 りょう 1.5米 めーとる 直徑 ちょっけい 迴旋加速器 かそくき 。[ 4] 鋦的化學 かがく 辨 べん 認 みとめ 是 ぜ 在 ざい 芝 しば 加 か 哥大學 がく 的 てき 冶金 やきん 實驗 じっけん 室 しつ (現 げん 阿 おもね 貢 みつぎ 國家 こっか 實驗 じっけん 室 しつ )進行 しんこう 的 てき 。繼 ままし 更 さら 輕 けい 的 てき 鎿 、鈈 和 わ 更 さら 重 じゅう 的 てき 鋦 之 これ 後 ご ,鋂是第 だい 四個被發現的超鈾元素。當時 とうじ 西 にし 博 はく 格 かく 重 おも 新 しん 排列 はいれつ 了 りょう 元素 げんそ 週 しゅう 期 き 表 ひょう ,並 なみ 將 はた 錒系置 おけ 於鑭系 之 これ 下 か 。因 よし 此鋂位 い 於銪 以下 いか ,兩者 りょうしゃ 為 ため 同類 どうるい 物 ぶつ 。銪(Europium)是 ぜ 以歐 おう 洲 しゅう 大陸 たいりく (Europe)命名 めいめい 的 てき ,鋂也因 いん 此以美 び 洲 しゅう 大陸 たいりく (America)命名 めいめい 。[ 5] [ 6] [ 7]
鋦的合成 ごうせい 過程 かてい 如下:首 くび 先 さき 將 はた 硝酸 しょうさん 鈈 溶液 ようえき 塗 ぬり 在 ざい 面積 めんせき 約 やく 為 ため 0.5 cm2 的 てき 鉑 薄片 はくへん 上 じょう ,蒸發 じょうはつ 後 ご 的 てき 殘留 ざんりゅう 物 ぶつ 經 けい 退 すさ 火 ひ 轉換 てんかん 為 ため 二 に 氧化鈈(PuO2 )。二 に 氧化鈈在迴旋加速器 かそくき 中 ちゅう 受照射 しょうしゃ 之 これ 後 ご ,產物 さんぶつ 溶於硝酸 しょうさん 中 なか ,再 さい 用 よう 濃 こ 氨水 沉澱為 ため 氫氧化物 ばけもの 。沉澱物 ぶつ 溶於高 こう 氯酸 ,再 さい 用 よう 離 はなれ 子 こ 交換 こうかん 分離 ぶんり 出 で 鋦的某 ぼう 個 こ 同位 どうい 素 もと 。由 よし 於鋦和 わ 鋂的分離 ぶんり 過程 かてい 十 じゅう 分 ふん 繁 しげる 複 ふく ,以致發現 はつげん 團 だん 隊 たい 最初 さいしょ 稱 しょう 鋦為Pandemonium (希 まれ 臘文中 ちゅう 意 い 為 ため 「群 ぐん 魔 ま 殿 どの 」或 ある 「地獄 じごく 」),並稱 へいしょう 鋂為Delirium (拉 ひしげ 丁 ちょう 文 あや 中 ちゅう 意 い 為 ため 「譫妄 せんもう 」)。[ 8] [ 9] [ 10] [ 11]
最初 さいしょ 的 てき 實驗 じっけん 產 さん 生 せい 了 りょう 四 よん 個 こ 鋂同位 い 素 もと :241 Am、242 Am、239 Am和 わ 238 Am。鈈在吸收 きゅうしゅう 一 いち 顆中子 こ 後 ご ,形成 けいせい 鋂-241 。該同位 い 素 もと 釋放 しゃくほう 一 いち 顆α あるふぁ 粒子 りゅうし 後 ご ,轉變 てんぺん 為 ため 237 Np。這衰變 へん 的 てき 半 はん 衰 おとろえ 期 き 最初 さいしょ 測定 そくてい 爲 ため 510 ± 20年 ねん ,但 ただし 後來 こうらい 改 あらため 為 ため 432.2年 ねん 。[ 12]
94
239
P
u
→
(
n
,
γ がんま
)
94
240
P
u
→
(
n
,
γ がんま
)
94
241
P
u
→
14.35
y
r
β べーた
−
95
241
A
m
(
→
432.2
y
r
α あるふぁ
93
237
N
p
)
{\displaystyle \mathrm {^{239}_{\ 94}Pu\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 94}^{240}Pu\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 94}^{241}Pu\ {\xrightarrow[{14.35\ yr}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 95}^{241}Am\ \left(\ {\xrightarrow[{432.2\ yr}]{\alpha }}\ _{\ 93}^{237}Np\right)} }
在 ざい 產 さん 生 せい 了 りょう 241 Am之 これ 後 ご ,對 たい 其進行 しんこう 中子 なかご 撞擊,可 か 形成 けいせい 第 だい 二 に 種 しゅ 同位 どうい 素 もと 242 Am。在 ざい 迅速 じんそく β べーた 衰 おとろえ 變 へん 後 ご ,242 Am會 かい 轉變 てんぺん 為 ため 鋦同位 い 素 もと 242 Cm(此前已 やめ 被 ひ 發現 はつげん )。這衰變 へん 的 てき 半 はん 衰 おとろえ 期 き 最初 さいしょ 測定 そくてい 為 ため 17小 しょう 時 じ ,目前 もくぜん 則 そく 確定 かくてい 為 ため 16.02小 しょう 時 じ 。[ 12]
95
241
A
m
→
(
n
,
γ がんま
)
95
242
A
m
(
→
16.02
h
β べーた
−
96
242
C
m
)
{\displaystyle \mathrm {^{241}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{242}Am\ \left(\ {\xrightarrow[{16.02\ h}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 96}^{242}Cm\right)} }
鋦和鋂在1944年 ねん 的 てき 發現 はつげん 與 あずか 當時 とうじ 旨 むね 在 ざい 製造 せいぞう 原子 げんし 彈 だん 的 てき 曼哈頓 ひたぶる 計 けい 劃 息 いき 息 いき 相關 そうかん 。有 ゆう 關 せき 其發現 はつげん 的 てき 信 しん 息 いき 一直保密到1945年 ねん 才 ざい 公 こう 諸 しょ 於世。在 ざい 1945年 ねん 11月11日 にち 美國 びくに 化學 かがく 學會 がっかい 正式 せいしき 發 はつ 佈鋦和 わ 鋂的發 はつ 現前 げんぜん 5天 てん ,美國 びくに 電 でん 台 だい 節目 ふしめ 「Quiz Kids」(小 しょう 朋友 ほうゆう 問答 もんどう )的 てき 一位聽眾問到,戰時 せんじ 除 じょ 了 りょう 鎿和鈈之外 がい 還 かえ 有 ゆう 沒 ぼつ 有 ゆう 發現 はつげん 其他新 しん 的 てき 超 ちょう 鈾元素 げんそ ,格 かく 倫 りん ·西 にし 博 はく 格 かく 回 かい 應 おう 時 じ 洩 も 露 ろ 了 りょう 有 ゆう 關 せき 發現 はつげん 鋦和鋂的消息 しょうそく 。[ 8] 第 だい 一批鋂元素樣本只重幾微克,肉眼 にくがん 僅僅 きんきん 可 か 見 み ,並 なみ 需通過 つうか 其放射 ほうしゃ 性 せい 才能 さいのう 測 はか 出 だし 。1951年 ねん ,科學 かがく 家 か 在 ざい 1100 °C高 こう 真空 しんくう 中 ちゅう 用 よう 鋇 金屬 きんぞく 還 かえ 原 はら 三 さん 氟化鋂 ,產 さん 生 せい 了 りょう 可 か 觀 かん 量的 りょうてき 鋂金屬 きんぞく ,約 やく 重 じゅう 40至 いたり 200微 ほろ 克 かつ 。[ 13]
α あるふぁ 型 がた 鋂金屬 きんぞく 的 てき 雙 そう 六方密排晶體結構,層 そう 序 じょ 為 ため ABAC(A:綠色 みどりいろ ,B:藍色 あいいろ ,C:紅 べに )
在 ざい 元素 げんそ 週 しゅう 期 き 表 ひょう 中 なか ,鋂位於鈈之 の 右 みぎ ,鋦之左 ひだり ,銪 之 これ 下 か 。鋂是一 いち 種 しゅ 高 だか 放射 ほうしゃ 性 せい 元素 げんそ 。剛 ごう 製 せい 成 なり 的 てき 時候 じこう ,鋂外表 ひょう 呈 てい 銀 ぎん 白色 はくしょく ,具 ぐ 金屬 きんぞく 光澤 こうたく ,但 ただし 在 ざい 空氣 くうき 中 ちゅう 會 かい 隨時 ずいじ 間 あいだ 失 しつ 去 さ 光澤 こうたく 。鋂的密度 みつど 為 ため 12 g/cm3 ,這比鋦(13.52 g/cm3 )和 かず 鈈(19.8 g/cm3 )的 いくわ 都 と 低 ひく ,但 ただし 比 ひ 銪(5.264 g/cm3 )高 だか ,這主要 よう 是 ぜ 因 いん 為 ため 鋂的原子 げんし 量 りょう 更 さら 高 だか 。鋂質軟易塑,其體積 たいせき 模 も 量 りょう 大 だい 大 だい 低 てい 於之前 まえ 的 てき 錒系元素 げんそ :Th、Pa、U、Np和 わ Pu。[ 14] 鋂的熔點為 ため 1173 °C,這比鈈(639 °C)和 かず 銪(826 °C)的 てき 明 あかり 顯要 けんよう 高 だか ,但 ただし 比 ひ 鋦(1340 °C)要 よう 低 てい 。[ 15] [ 15] [ 16]
在 ざい 标准情 じょう 况 下 した ,鋂主要 よう 以最穩定的 てき α あるふぁ 型 がた 存在 そんざい ,具有 ぐゆう 六方 ろっぽう 晶 あきら 系 けい 對稱 たいしょう 結構 けっこう ,空間 くうかん 群 ぐん 為 ため P63 /mmc,晶 あきら 格 かく 參 さん 數 すう 為 ため a = 346.8 pm 及c = 1124 pm,每 ごと 晶 あきら 胞有 ゆう 四 よん 個 こ 原子 げんし 。鋂晶體 たい 為 ため 六方 ろっぽう 密 みつ 排 はい 結構 けっこう ,層 そう 序 じょ 為 ため ABAC,因 いん 此與α あるふぁ 鋦等錒系元素 げんそ 及α あるふぁ 鑭同型 がた 。[ 17] [ 16] 鋂的晶 あきら 體 たい 結構 けっこう 會 かい 隨 ずい 壓力 あつりょく 和 わ 溫度 おんど 改變 かいへん 。在 ざい 常溫 じょうおん 下 か 加壓 かあつ 至 いたり 5 GPa時 じ ,α あるふぁ 鋂會轉化 てんか 為 ため β べーた 型 がた ,具有 ぐゆう 面 めん 心 こころ 立方 りっぽう 對稱 たいしょう 結構 けっこう ,空間 くうかん 群 ぐん 為 ため Fm3 m,晶 あきら 格 かく 常數 じょうすう 為 ため a = 489 pm。這種結構 けっこう 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 層 そう 序 じょ 為 ため ABC的 てき 密 みつ 排 はい 結構 けっこう 。[ 17] [ 16] 再 さい 加壓 かあつ 到 いた 23 GPa以上 いじょう 後 ご ,鋂會轉 てん 變成 へんせい γ がんま 型 がた 斜 はす 方 かた 晶 あきら 系 けい 結構 けっこう ,與 あずか α あるふぁ 鈾同型 がた 。一 いち 直 ちょく 到 いた 52 GPa鋂都不 ふ 再 さい 進行 しんこう 轉變 てんぺん ,但 ただし 在 ざい 10至 いたり 15 GPa的 てき 壓力 あつりょく 下 か 會 かい 顯現 けんげん 出 で 單 たん 斜 はす 晶 あきら 系 けい 相 しょう 態 たい 。[ 14] 文獻 ぶんけん 對 たい 這一相態的描述並不一致。三種 さんしゅ 主要 しゅよう 相 しょう 態 たい α あるふぁ 、β べーた 和 わ γ がんま 也有 やゆう 時 じ 寫 うつし 作 さく I、II和 わ III。β べーた 型 がた 轉 てん 變成 へんせい γ がんま 型 がた 時 じ ,晶 あきら 體 からだ 體積 たいせき 下降 かこう 6%。雖然理論 りろん 預 あずか 測 はか α あるふぁ 型 がた 轉 てん 變成 へんせい β べーた 型 がた 時 じ 也會有體 ありてい 積 せき 大幅 おおはば 度 ど 下降 かこう ,但 ただし 實驗 じっけん 並 なみ 沒 ぼつ 有 ゆう 觀 かん 察到這一 いち 點 てん 。α あるふぁ 到 いた β べーた 型 がた 轉變 てんぺん 的 てき 壓力 あつりょく 隨 ずい 溫度 おんど 的 てき 提 ひさげ 升 ます 而降低 ひく 。當 とう α あるふぁ 鋂在標準 ひょうじゅん 壓力 あつりょく 下 か 加 か 溫 あつし 到 いた 770 °C時 とき ,它會變 へん 為 ため 與 あずか β べーた 鋂不同 ふどう 的 てき 一種面心立方相態,並 なみ 在 ざい 1075 °C時 とき 變 へん 為 ため 體 からだ 心 こころ 立方 りっぽう 結構 けっこう 。因 よし 此鋂的 てき 壓 あつ 溫 ゆたか 相 しょう 圖 ず 和 わ 鑭、鐠 及釹 的 てき 相似 そうじ 。[ 18]
與 あずか 別 べつ 的 てき 錒系元素 げんそ 一 いち 樣 よう ,由 ゆかり 於α あるふぁ 粒子 りゅうし 輻射 ふくしゃ ,鋂的晶 あきら 體 からだ 也會有 ゆう 自我 じが 破壞 はかい 的 てき 現象 げんしょう 。這種現象 げんしょう 在 ざい 低溫 ていおん 下 か 特別 とくべつ 顯著 けんちょ ,因 よし 為 ため 間隙 かんげき 缺陷 けっかん 的 てき 可動 かどう 性 せい 較低。這會造成 ぞうせい x射 い 線 せん 衍射 圖樣 ずよう 的 てき 光 ひかり 亮 あきら 區域 くいき 間 あいだ 距離 きょり 的 てき 增大 ぞうだい 。這使得 とく 溫度 おんど 與 あずか 鋂的某 ぼう 些屬性 せい 之 の 間 あいだ 沒 ぼつ 有明 ありあけ 確 かく 的 てき 關係 かんけい 。[ 19] 例 れい 如,鋂-241在 ざい 4.2 K 下 した 的 てき 電 でん 阻率會 かい 在 ざい 40小 しょう 時 じ 內從2 µOhm·cm增加 ぞうか 到 いた 10 µOhm·cm,並 なみ 在 ざい 140小 しょう 時 じ 後 ご 達 たち 到 いた 最高 さいこう 值16 µOhm·cm。這一效應在室溫下較不明顯。在 ざい 剛 ごう 製 せい 成 なり 時 じ ,鋂的電 でん 阻率隨 ずい 溫度 おんど 變化 へんか ,從 したがえ 液 えき 氦中 なか 的 てき 2 µOhm·cm到 いた 室溫 しつおん 下 か 的 てき 69 µOhm·cm。這和鎿、鈾、釷和鏷 的 てき 屬性 ぞくせい 相似 そうじ ,但 ただし 與 あずか 鈈和鋦不同 ふどう 。後 こう 兩 りょう 種 たね 元素 げんそ 的 てき 電 でん 阻率會 かい 隨 ずい 溫度 おんど 急 きゅう 劇 げき 上 じょう 升 ます ,並 なみ 在 ざい 60 K就達到 いた 最高 さいこう 值。室溫 しつおん 下 か 鋂的電 でん 阻率比 ひ 鎿、鈈和鋦的低 てい ,但 ただし 比 ひ 鈾、釷和鏷的高 だか 。[ 1]
鋂從液 えき 氦溫度 おんど 到 いた 室溫 しつおん 以上 いじょう 都 と 呈 てい 順 じゅん 磁性 じせい 。這與鋂旁邊 べ 的 てき 鋦極爲 ため 不同 ふどう :後者 こうしゃ 在 ざい 52 K時 じ 會 かい 轉變 てんぺん 為 ため 反 はん 鐵 てつ 磁性 じせい 。[ 20] 鋂的熱 ねつ 膨脹 ぼうちょう 系 けい 數 すう 具 ぐ 各 かく 向 こう 異性 いせい ,沿較短 たん 的 てき a 軸 じく 為 ため (7.5 ± 0.2)×10-6 /°C,沿六 ろく 方 ぽう 結構 けっこう 中 ちゅう 較長的 てき c 軸 じく 則 そく 是 ぜ (6.2 ± 0.4)×10-6 /°C。[ 16] 鋂金屬 きんぞく 在 ざい 氫氯酸 さん 中 なか 的 てき 溶解 ようかい 焓為 ため −620.6 ± 1.3 kJ/mol,而水溶 すいよう Am3+ 離 はなれ 子 こ 的 てき 標準 ひょうじゅん 生成 せいせい 焓 (Δ でるた f H °)是 ぜ −621.2 ± 2.0 kJ/mol−1 。Am3+ /Am0 的 てき 標準 ひょうじゅん 電極 でんきょく 電 でん 勢 ぜい 是 ぜ 2.08 ± 0.01 V。[ 21]
溶液 ようえき 中 ちゅう 的 てき 鋂離子 こ :Am3+ (左 ひだり )和 わ Am4+ (右 みぎ )。Am3+ 在 ざい 低 てい 濃度 のうど 時 じ 無色 むしょく ,高 こう 濃度 のうど 時 じ 呈 てい 紅色 こうしょく 。
鋂會輕易 けいい 地 ち 和 わ 氧反應 おう ,也易溶於酸 さん 當 とう 中 なか 。鋂最常見 つねみ 的 てき 氧化態 たい 是 ぜ +3,[ 22] 而三價鋂化合物不容易進行氧化還原反應。這種化學 かがく 特性 とくせい 和大 かずひろ 部分 ぶぶん 鑭系元素 げんそ 相似 そうじ 。三價鋂能形成不可溶的氟化物 ぶつ 、草 くさ 酸 さん 鹽 しお 、碘酸鹽 しお 、氫氧化物 ばけもの 、磷酸鹽 しお 以及其他的 てき 鹽 しお 。[ 22] 另外鋂還有 ゆう 從 したがえ +2到 いた +7的 てき 其他氧化態 たい ,這是錒系元素 げんそ 中 ちゅう 最 さい 廣 ひろ 的 てき 。鋂在水溶液 すいようえき 中 ちゅう 的 てき 顔色 かおいろ 如下:Am3+ 從 したがえ 無色 むしょく 至 いたり 呈 てい 黃 き 、紅色 こうしょく ,Am4+ 呈 てい 黃 き 、紅色 こうしょく ,AmV O+ 2 呈 てい 黃色 おうしょく ,AmVI O2+ 2 呈 てい 棕色,AmVII O5− 6 呈 てい 深 ふか 綠色 みどりいろ 。[ 23] [ 24] 每 まい 個 こ 氧化態 たい 都 と 有 ゆう 它的特徵 とくちょう 吸收 きゅうしゅう 光 こう 譜 ふ ,光 ひかり 譜 ふ 在 ざい 可 か 見 み 光 こう 及中紅 べに 外線 がいせん 區域 くいき 有 ゆう 尖峰 せんぽう 。根據 こんきょ 這些尖峰 せんぽう 的 てき 強度 きょうど ,可 か 推算 すいさん 出 で 相應 そうおう 氧化態 たい 的 てき 濃度 のうど 。[ 25] [ 26] [ 27] 例 れい 如Am(III)的 てき 光 ひかり 譜 ふ 峰 ほう 值在504和 わ 811 nm,Am(V)的 てき 在 ざい 514和 わ 715 nm,Am(VI)的 てき 在 ざい 666和 わ 992 nm。[ 28]
四價或以上的鋂化合物都是強氧化劑,強度 きょうど 與 あずか 酸性 さんせい 溶液 ようえき 中 ちゅう 的 てき 高 こう 錳酸鹽 しお 離 はなれ 子 こ (MnO− 4 )相當 そうとう 。[ 29] 四價鋂離子在溶液中不穩定,會 かい 迅速 じんそく 轉變 てんぺん 為 ため 三 さん 價 か 鋂;在 ざい 固體 こたい 中 ちゅう ,鋂的+4態 たい 則 そく 很穩定 じょう ,如二 に 氧化鋂 (AmO2 )及四氟化鋂(AmF4 )。
所有 しょゆう 五 ご 價 か 和 わ 六價鋂化合物都是絡合鹽,如KAmO2 F2 、Li3 AmO4 、Li6 AmO6 、Ba3 AmO6 和 かず AmO2 F2 。這些高 だか 氧化態 たい (Am(IV)、Am(V)和 わ Am(VI))的 てき 可 か 通過 つうか 氧化Am(III)離 はなれ 子 こ 製 せい 成 なり ,過程 かてい 可 か 以在稀 まれ 硝酸 しょうさん 中 ちゅう 用 よう 過 か 硫酸 りゅうさん 銨 ,[ 30] 在 ざい 高 こう 氯酸中 ちゅう 用 よう 氧化銀 ぎん ,[ 28] 或 ある 在 ざい 碳酸鈉 溶液 ようえき 中 ちゅう 用 よう 臭 におい 氧或 ある 過 か 硫酸 りゅうさん 鈉 。[ 27] 科學 かがく 家 か 於1951年 ねん 首 くび 次 じ 觀 かん 察到鋂的+5氧化態 たい 。[ 31] 這種價 か 態 たい 在 ざい 溶液 ようえき 中 ちゅう 以AmO+ 2 離 はなれ 子 こ (酸性 さんせい )或 ある AmO− 3 離 はなれ 子 こ (鹼性)的 てき 形式 けいしき 存在 そんざい ,但 ただし 這是不穩 ふおん 定 じょう 的 てき ,並 なみ 且會進行 しんこう 快速 かいそく 歧化反應 はんのう :[ 32] [ 33] [ 34]
3
A
m
O
2
+
+
4
H
+
⟶
2
A
m
O
2
2
+
+
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m
3
+
+
2
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {3\ AmO_{2}^{+}\ +\ 4\ H^{+}\ \longrightarrow \ 2\ AmO_{2}^{2+}\ +\ Am^{3+}\ +\ 2\ H_{2}O} }
2
A
m
(
V
)
⟶
A
m
(
V
I
)
+
A
m
(
I
V
)
{\displaystyle \mathrm {2\ Am(V)\ \longrightarrow \ Am(VI)\ +\ Am(IV)} }
鋂已知的 ちてき 氧化物 ぶつ 有 ゆう 三 さん 種 しゅ ,分別 ふんべつ 為 ため AmO(二 に 价)、Am2 O3 (三 さん 價 か )和 かず AmO2 (四 よん 價 か )。一 いち 氧化镅只 ただ 以微量 びりょう 制 せい 备,尚 なお 未 み 详细表 ひょう 征 せい 。[ 35] 三 さん 氧化二 に 鋂是 ぜ 一 いち 種 しゅ 棕紅色 しょく 固體 こたい ,熔點為 ため 2205 °C。[ 36] 鋂的幾 いく 乎所有 しょゆう 應用 おうよう 用 よう 的 てき 都 と 是 ぜ 二 に 氧化鋂固體 こたい 。與 あずか 多數 たすう 其他錒系二 に 氧化物相 もっそう 同 どう ,二氧化鋂也是一種黑色固體,具 ぐ 立方 りっぽう 晶 あきら 體 たい 結構 けっこう (氟石 )。[ 37]
三價鋂的草酸鹽在室溫下真空抽乾後,化學 かがく 式 しき 為 ため Am2 (C2 O4 )3 ·7H2 O。在 ざい 真空 しんくう 中 ちゅう 加熱 かねつ 到 いた 240 °C後 ご ,當 とう 中 なか 的 てき 水 みず 會 かい 脫 だつ 離 はなれ ,化合 かごう 物 ぶつ 會 かい 在 ざい 300 °C時分 じぶん 解 かい 成 なり AmO2 ,分解 ぶんかい 過程 かてい 大約 たいやく 在 ざい 470 °C時 とき 完成 かんせい 。[ 22] 這種草 くさ 酸 さん 鹽 しお 溶於硝酸 しょうさん 當 とう 中 ちゅう ,最大 さいだい 溶解 ようかい 度 ど 為 ため 0.25 g/L。[ 38]
鋂鹵化物 ぶつ 的 てき 氧化態 たい 有 ゆう +2、+3和 わ +4,[ 39] 其中+3態 たい 最 さい 為 ため 穩定,特別 とくべつ 在 ざい 溶液 ようえき 中 ちゅう 。[ 40]
三價鋂可用鈉汞齊 還 かえ 原 げん 為 ため 二 に 價 か 鋂鹽,形成 けいせい 黑色 こくしょく 的 てき 鹵化物 ぶつ :AmCl2 、AmBr2 和 かず AmI2 。這些鹽 しお 很容易 ようい 和 わ 氧反應 おう ,並 なみ 會 かい 在 ざい 水中 すいちゅう 氧化,釋放 しゃくほう 氫氣並 なみ 變 へん 回 かい 三 さん 價 か 鋂。二氯化鋂的晶體結構屬於正 せい 交晶系 けい ,晶 あきら 格 かく 常數 じょうすう 為 ため :a = 896.3 ± 0.8 pm,b = 757.3 ± 0.8 pm和 わ c = 453.2 ± 0.6 pm。二溴化鋂的晶體結構屬於四方 よも 晶 あきら 系 けい ,晶 あきら 格 かく 常數 じょうすう 為 ため :a = 1159.2 ± 0.4和 わ c = 712.1 ± 0.3 pm。[ 41] 鋂金屬 きんぞく 和 わ 相應 そうおう 的 てき 鹵化汞(HgX2 ,X可 か 以是Cl、Br或 ある I)也可以形成 けいせい 這些化合 かごう 物 ぶつ :[ 42]
A
m
+
H
g
X
2
→
400
−
500
∘
C
A
m
X
2
+
H
g
{\displaystyle \mathrm {\ Am\ +\ HgX_{2}\ {\xrightarrow {400-500^{\circ }C}}\ AmX_{2}\ +\ Hg\ } }
三 さん 氟化鋂(AmF3 )不易 ふえき 溶,在 ざい 弱酸 じゃくさん 溶液 ようえき 中 ちゅう Am3+ 和 かず 氟離子 こ 反應 はんのう 後會 こうかい 沉澱出來 でき :
A
m
3
+
(
a
q
)
+
3
F
−
(
a
q
)
⟶
A
m
F
3
(
s
)
↓
{\displaystyle \mathrm {Am^{3+}\ _{(aq)}+\ 3\ F^{-}\ _{(aq)}\longrightarrow \ AmF_{3}\ _{(s)}\downarrow } }
固 かた 態 たい 三氟化鋂在與氟 氣 き 反應 はんのう 後 ご ,會 かい 形成 けいせい 四 よん 氟化鋂(AmF4 ):[ 43] [ 44]
2
A
m
F
3
+
F
2
⟶
2
A
m
F
4
{\displaystyle \mathrm {2\ AmF_{3}\ +\ F_{2}\ \longrightarrow \ 2\ AmF_{4}} }
另一種四價的氟化鋂固體是KAmF5 。[ 43] [ 45] 鋂在水溶 すいよう 狀態 じょうたい 時 じ 也會呈 てい 四 よん 價 か 氧化態 たい 。要 かなめ 產 さん 生 せい 以上 いじょう 的 てき 氟化鋂,須將黑色 こくしょく 的 てき Am(OH)4 溶於15 M 濃度 のうど 的 てき NH4 F中 なか ,直 ちょく 到 いた 鋂的濃度 のうど 達 たち 到 いた 0.01 M為 ため 止 どめ 。所得 しょとく 紅色 こうしょく 溶液 ようえき 的 てき 特徵 とくちょう 吸收 きゅうしゅう 光 こう 譜 ふ 和 わ AmF4 相似 そうじ ,但 ただし 不同 ふどう 於鋂的 てき 其他氧化態 たい 。當 とう 加熱 かねつ 至 いたり 90 °C時 とき ,四價鋂溶液並沒有發生岐化或還原反應,但 ただし α あるふぁ 粒子 りゅうし 輻射 ふくしゃ 使 し 其自身 じしん 逐漸還 かえ 原 げん 為 ため 三 さん 價 か 鋂。[ 26]
大 だい 部分 ぶぶん 三價鹵化鋂都會形成六方晶體,其顔色 しょく 及鹵素 もと 原子 げんし 間 あいだ 結構 けっこう 則 のっと 各 かく 異 こと 。三 さん 氯化鋂(AmCl3 )是 ぜ 紅色 こうしょく 的 てき ,結構 けっこう 與 あずか 三 さん 氯化鈾同型 どうけい (空間 くうかん 群 ぐん 為 ため P63 /m),熔點為 ため 715 °C。[ 39] 三 さん 氟化鋂與LaF3 同型 どうけい (空間 くうかん 群 ぐん 為 ため P63 /mmc),三碘化鋂則與BiI3 同型 どうけい (空間 くうかん 群 ぐん 為 ため R3 )。三 さん 溴化鋂卻例外 れいがい ,結構 けっこう 與 あずか 正 せい 交晶體 たい PuBr3 同型 どうけい ,空間 くうかん 群 ぐん 為 ため Cmcm。[ 40] 把 わ 二氧化鋂溶於氫氯酸後進行蒸發,可 か 形成 けいせい 鋂的六水合物晶體(AmCl3 ·6H2 O)。這些晶 あきら 體 からだ 具 ぐ 吸濕 きゅうしつ 性 せい ,外表 そとおもて 呈 てい 黃 き 、紅色 こうしょく ,結構 けっこう 屬 ぞく 於單 たん 斜 はす 晶 あきら 系 けい 。[ 46]
把 わ 相應 そうおう 的 てき 鹵化鋂與氧或Sb2 O3 反應 はんのう 後 ご ,可 か 製 せい 成 なり 鋂的鹵氧化物 ばけもの AmVI O2 X2 、AmV O2 X、AmIV OX2 和 わ AmIII OX,其中X表示 ひょうじ 鹵素。通過 つうか 氣 き 態 たい 水 みず 解 かい 過程 かてい 則 そく 能 のう 夠產生 せい AmOCl:[ 42]
A
m
C
l
3
+
H
2
O
⟶
A
m
O
C
l
+
2
H
C
l
{\displaystyle \mathrm {AmCl_{3}\ +\ \ H_{2}O\ \longrightarrow \ AmOCl\ +\ 2\ HCl} }
鋂的已 やめ 知 ち 氧族元素 げんそ 化合 かごう 物 ぶつ 包括 ほうかつ 鋂的硫化 りゅうか 物 ぶつ AmS2 、[ 47] 硒化物 ぶつ AmSe2 和 わ Am3 Se4 [ 47] [ 48] 以及碲化物 ぶつ Am2 Te3 和 かず AmTe2 。[ 49] 鋂(243 Am)能 のう 夠和氮族元素 げんそ 磷 、砷 、[ 50] 銻 及鉍 形成 けいせい 化學 かがく 式 しき 為 ため AmX的 てき 化合 かごう 物 ぶつ 。這些化合 かごう 物 ぶつ 都 みやこ 是 ただし 立方 りっぽう 晶 あきら 系 けい 的 てき 。[ 48]
單 たん 矽化鋂 (AmSi)及「二 に 矽化鋂」(實際 じっさい 上 じょう 是 ぜ AmSix ,其中1.87 < x < 2.0)可 か 通過 つうか 在 ざい 真空 しんくう 中 ちゅう 使用 しよう 單 たん 質 しつ 矽 還 かえ 原 げん 三 さん 氟化鋂形成 けいせい ,前者 ぜんしゃ 溫度 おんど 要 よう 在 ざい 1050 °C,後者 こうしゃ 則 そく 須在1150至 いたり 1200 °C。AmSi是 ぜ 一 いち 種 しゅ 黑色 こくしょく 固體 こたい ,與 あずか LaSi同 どう 構,具 ぐ 正 せい 交晶體 たい 結構 けっこう 。AmSix 外 そと 表具 ひょうぐ 亮 あきら 銀色 ぎんいろ 光澤 こうたく ,晶 あきら 體 たい 結構 けっこう 屬 ぞく 於四方 よも 晶 あきら 系 けい (空間 くうかん 群 ぐん 為 ため I 41 /amd),與 あずか PuSi2 和 かず ThSi2 同 どう 構。[ 51] 鋂的硼化物 ぶつ 包括 ほうかつ AmB4 和 かず AmB6 。在 ざい 真空 しんくう 或 ある 惰性 だせい 大氣 たいき 裏 うら 將 はた 鋂的某 ぼう 種 しゅ 氧化物 ぶつ 或 ある 鹵化物 ぶつ 與 あずか 二 に 硼化鎂一同 いちどう 加熱 かねつ ,能 のう 夠形成 けいせい 四 よん 硼化鋂。[ 52] [ 53]
(η いーた 8 -C8 H8 )2 Am結構 けっこう
鋂能夠與兩個 りゃんこ 環 かん 辛 からし 四 よん 烯配 はい 位 い 體 からだ 形成 けいせい 類似 るいじ 於双 そう (环辛四 よん 烯)合 ごう 铀的 てき 金屬 きんぞく 有機 ゆうき 配合 はいごう 物 ぶつ (η いーた 8 -C8 H8 )2 Am。[ 54] 鋂也會 かい 和 わ 三 さん 個 こ 環 かん 戊 つちのえ 二 に 烯形成 けいせい 三角形 さんかっけい 的 てき (η いーた 5 -C5 H5 )3 Am配合 はいごう 物 ぶつ 。[ 55]
延伸 えんしん X光 ひかり 吸收 きゅうしゅう 細微 さいび 結構 けっこう (EXAFS)已 やめ 證 しょう 實 み ,在 ざい 含有 がんゆう n-C3 H7 -BTP和 わ Am3+ 離 はなれ 子 こ 的 てき 溶液 ようえき 中 ちゅう ,存在 そんざい Am(n-C3 H7 -BTP)3 型 かた 的 てき 配合 はいごう 物 ぶつ ,其中BTP指 ゆび 2,6-二 に (1,2,4-三 さん 嗪-3-基 もと )吡啶。某 ぼう 些BTP型 がた 配合 はいごう 物 ぶつ 只 ただ 和 わ 鋂相互 そうご 作用 さよう ,因 いん 此在提 ひっさげ 取 ど 鋂的過程 かてい 中 ちゅう 相當 そうとう 有用 ゆうよう 。[ 56]
鋂共有 きょうゆう 19種 しゅ 同位 どうい 素 もと 和 わ 8種 しゅ 同 どう 核 かく 異 い 構體 ,全部 ぜんぶ 都 と 具有 ぐゆう 放射 ほうしゃ 性 せい 。其中兩 りょう 種 たね 為 ため 釋放 しゃくほう α あるふぁ 粒子 りゅうし 的 てき 長 ちょう 半 はん 衰 おとろえ 期 き 同位 どうい 素 もと 241 Am和 わ 243 Am,半 はん 衰 おとろえ 期 き 分別 ふんべつ 為 ため 432.2和 わ 7370年 ねん ;另有一種同核異構體242m1 Am,半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 141年 ねん 。其餘的 てき 同位 どうい 素 もと 和 わ 同 どう 核 かく 異 い 構體半 はん 衰 おとろえ 期 き 從 したがえ 0.64微 ほろ 秒 びょう (245m1 Am)到 いた 50.8小 しょう 時 じ (240 Am)不等 ふとう 。與 あずか 多數 たすう 錒系元素 げんそ 一 いち 樣 よう ,擁 よう 有 ゆう 奇數 きすう 中子 なかご 數 すう 的 てき 鋂同位 い 素 もと 具有 ぐゆう 較高的 てき 核 かく 裂 きれ 變 へん 率 りつ ,臨界 りんかい 質量 しつりょう 也較低 ひく 。[ 12]
鋂-241 衰 おとろえ 變成 へんせい 237 Np時 じ 會 かい 釋放 しゃくほう 5種 しゅ 不同 ふどう 能 のう 量的 りょうてき α あるふぁ 粒子 りゅうし ,但 ただし 以5.486 MeV(85.2%)和 わ 5.443 MeV(12.8%)能 のう 量的 りょうてき 為 ため 主 ぬし 。因 よし 為 ため 產 さん 生 せい 的 てき 許多 きょた 都 と 是 ぜ 亞 あ 穩態,所以 ゆえん 衰 おとろえ 變 へん 過程 かてい 也會釋放 しゃくほう 伽 とぎ 瑪射線 せん ,能 のう 量 りょう 值不連續 れんぞく ,介 かい 乎26.3和 わ 158.5 keV之 の 間 あいだ ,显著波 は 峰 みね 出 いずる 现在59.5keV。[ 57]
鋂-242 是 ぜ 一種短半衰期的同位素,半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 16.02小 しょう 時 じ 。[ 12] 它主要 よう 經 けい β べーた 衰 おとろえ 變 へん (82.7%)成 なり 為 ため 242 Cm,但 ただし 也會經 けい 電子 でんし 捕獲 ほかく (17.3%)衰 おとろえ 變 へん 為 ため 242 Pu。242 Cm和 わ 242 Pu以幾乎相同 どう 的 てき 衰 おとろえ 變 へん 鏈經過 けいか 238 Pu,到 いた 234 U為 ため 止 どめ 。
幾 いく 乎所有 しょゆう 的 てき (99.541%)242m1 Am都 と 已 やめ 內部轉換 てんかん 成 なり 為 ため 242 Am,而剩餘 あまり 的 てき 0.459%則 すなわち 以α あるふぁ 衰 おとろえ 變成 へんせい 為 ため 238 Np。後者 こうしゃ 再 さい 分解 ぶんかい 為 ため 238 Pu,最後 さいご 形成 けいせい 234 U。[ 12]
鋂-243 經 けい α あるふぁ 衰 おとろえ 變成 へんせい 為 ため 239 Np,再 さい 經 けい β べーた 衰 おとろえ 變 へん 變 へん 為 ため 239 Pu。239 Pu釋放 しゃくほう 一 いち 顆α あるふぁ 粒子 りゅうし ,變 へん 為 ため 235 U。
同位 どうい 素 もと 242m1 Am(半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 141年 ねん )的 てき 熱中 ねっちゅう 子 こ 吸收 きゅうしゅう 截面最高 さいこう (5,700靶恩 )[ 58] ,因 いん 此維持 いじ 核 かく 連鎖 れんさ 反應 はんのう 所 ところ 需的臨界 りんかい 質量 しつりょう 很低。裸 はだか 露 ろ 的 てき 242m1 Am球體 きゅうたい 臨界 りんかい 質量 しつりょう 大約 たいやく 為 ため 9至 いたり 14公 おおやけ 斤 きん (不 ふ 確定 かくてい 性 せい 是 ぜ 由 よし 於缺乏 けつぼう 有 ゆう 關 せき 其物質 ぶっしつ 特性 とくせい 的 てき 數 すう 據 よりどころ )。加 か 上 じょう 金屬 きんぞく 反射 はんしゃ 体 たい 後 ご ,臨界 りんかい 質量 しつりょう 可 か 降 くだ 至 いたり 3至 いたり 5公 おおやけ 斤 きん ,如果使用 しよう 水 すい 反射 はんしゃ 体 たい 則 そく 更 さら 低 ひく 。[ 59] 這樣小 しょう 的 てき 臨界 りんかい 質量 しつりょう 有 ゆう 助 じょ 於製造 せいぞう 可 か 移動 いどう 核 かく 武器 ぶき ,但 ただし 由 よし 於242m1 Am的 てき 稀少 きしょう 和 かず 昂 のぼる 貴 たか ,故 こ 未 み 能 のう 實現 じつげん 。其餘兩個 りゃんこ 同位 どうい 素 もと 241 Am和 わ 243 Am的 てき 臨界 りんかい 質量 しつりょう 則 そく 相對 そうたい 更 さら 高 だか :前者 ぜんしゃ 為 ため 57.6至 いたり 75.6公 おおやけ 斤 きん ,後者 こうしゃ 為 ため 209公 おおやけ 斤 きん 。[ 60] 同樣 どうよう 由 よし 於稀少 しょう 和 かず 昂 のぼる 貴 き ,所 しょ 以鋂未 み 能 のう 用作 ようさく 核 かく 反應 はんのう 爐 ろ 中 なか 的 てき 核 かく 燃料 ねんりょう 。[ 61]
有 ゆう 科學 かがく 家 か 提出 ていしゅつ 一 いち 種 しゅ 十 じゅう 分 ふん 緊密 きんみつ 的 てき 10 kW功 こう 率 りつ 高 だか 通 どおり 量 りょう 反應 はんのう 爐 ろ ,它只須使用 しよう 20克 かつ 242m1 Am。這種低 てい 功 こう 率 りつ 反應 はんのう 爐 ろ 可 か 作 さく 較安全的 ぜんてき 中子 なかご 源 げん ,供 きょう 醫院 いいん 作 さく 放射 ほうしゃ 性 せい 治療 ちりょう 。[ 62]
科學 かがく 家 か 在 ざい 「常 つね 春藤 しゅんどう 麥 むぎ 克 かつ 」核 かく 試驗 しけん 的 てき 輻射 ふくしゃ 落塵中 ちゅう 探測 たんそく 到 いた 鋂元素 げんそ 。
鋂同位 い 素 もと 中半 なかば 衰 おとろえ 期 き 最長 さいちょう 、最 さい 常見 つねみ 的 てき 同位 どうい 素 もと 是 ぜ 241 Am和 わ 243 Am,其半衰 おとろえ 期 き 分別 ふんべつ 為 ため 432.2和 わ 7370年 ねん 。相對 そうたい 地球 ちきゅう 的 てき 年齡 ねんれい 來 き 說 せつ ,這是微 ほろ 不足 ふそく 道 どう 的 てき ,因 いん 此所有 しょゆう 原始 げんし 的 てき 鋂元素 げんそ ,也就是 ぜ 在 ざい 地球 ちきゅう 形成 けいせい 時 じ 可能 かのう 存在 そんざい 的 てき 鋂,至 いたり 今 いま 都 と 已 やめ 全部 ぜんぶ 衰 おとろえ 變 へん 殆盡。
今 こん 天 てん 地球 ちきゅう 上 じょう 的 てき 鋂都集中 しゅうちゅう 在 ざい 1945年 ねん 至 いたり 1980年 ねん 曾進行 しんこう 大氣 たいき 層 そう 核 かく 試驗 しけん 的 てき 地點 ちてん ,以及發生 はっせい 過 か 核 かく 事故 じこ 的 てき 地點 ちてん ,如切 きり 爾 なんじ 諾 だく 貝 かい 爾 なんじ 核 かく 事故 じこ 。美國 びくに 第 だい 一 いち 顆氫彈 「常 つね 春藤 しゅんどう 麥 むぎ 克 かつ 」(1952年 ねん 11月1日 にち 於埃 ほこり 內韋塔 とう 克 かつ 環礁 かんしょう 引爆)的 てき 輻射 ふくしゃ 落塵中 なか ,就含有 がんゆう 包括 ほうかつ 鋂在內的多 た 個 こ 錒系元素 げんそ 。由 よし 於屬於軍事 ぐんじ 機密 きみつ ,這項結果 けっか 直 ちょく 到 いた 1956年 ねん 才 ざい 被 ひ 公 おおやけ 佈。[ 63] 1945年 ねん 7月 がつ 16日 にち 在 ざい 新 しん 墨 すみ 西 にし 哥州阿 おもね 拉 ひしげ 莫戈多 おお 附近 ふきん 進行 しんこう 的 てき 托 たく 立 りつ 尼 あま 提 ひさげ 核 かく 試 ためし 使用 しよう 的 てき 含鈈 原子 げんし 彈 だん 爆 ばく 炸後,在 ざい 沙漠 さばく 上 じょう 留 とめ 下 か 了 りょう 托 たく 立 りつ 尼 あま 提 ひさげ 物質 ぶっしつ ,一種玻璃狀的爆炸殘留物,裏面 りめん 含有 がんゆう 鋂-241。1968年 ねん 美國 びくに 一架載有四顆氫彈的B-52轟 とどろき 炸機在 ざい 格 かく 陵 りょう 蘭 らん 墜毀 ,意外 いがい 地點 ちてん 同樣 どうよう 探測 たんそく 到 いた 較高的 てき 鋂含量 りょう 。[ 64]
在 ざい 其他地區 ちく ,來 き 自 じ 鋂殘留 ざんりゅう 物的 ぶってき 平均 へいきん 輻射 ふくしゃ 量 りょう 大約 たいやく 只 ただ 有 ゆう 0.01皮 かわ 居 きょ 里 さと 每 まい 克 かつ (0.37 MBq /g)。大氣 たいき 層 そう 中 ちゅう 的 てき 鋂化合 かごう 物 ぶつ 較難溶於常見 つねみ 的 てき 溶劑 ようざい 中 ちゅう ,但 ただし 會 かい 黏附在 ざい 泥土 でいど 粒子 りゅうし 上 じょう 。分析 ぶんせき 表明 ひょうめい ,沙 すな 粒 つぶ 表面 ひょうめん 上 じょう 的 てき 含鋂量 りょう 比 ひ 其周圍 しゅうい 的 てき 水 みず 高 だか 出 で 大約 たいやく 1,900倍 ばい ;壤土 じょうど 中 ちゅう 該比例 ひれい 則 そく 更 さら 高 だか 。[ 65]
鋂一般是為了研究用途而少量人工生產的。每 まい 噸 とん 乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 大約 たいやく 含有 がんゆう 100克 かつ 鋂元素 げんそ ,主要 しゅよう 包括 ほうかつ 241 Am和 わ 243 Am同位 どうい 素 もと 。[ 66] 這些同位 どうい 素的 すてき 半 はん 衰 おとろえ 期 き 較長,不 ふ 適宜 てきぎ 直接 ちょくせつ 棄置,因 いん 此鋂和 わ 其他長 ちょう 半 はん 衰 おとろえ 期 き 的 てき 錒系元素 げんそ 都 と 要 かなめ 先 さき 經過 けいか 中和 ちゅうわ 過程 かてい :先 さき 把 わ 鋂分離 ぶんり 出來 でき ,再 さい 在 ざい 反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう 用 よう 中子 なかご 撞擊將 はた 它轉變 てんぺん 為 ため 短 みじか 半 はん 衰 おとろえ 期 き 的 てき 核 かく 素 もと 。這一過程 かてい 稱 たたえ 為 ため 核 かく 嬗變 。[ 67] [ 68]
含鈾 量 りょう 極 きょく 高 だか 的 てき 礦藏中 ちゅう ,重 じゅう 元素 げんそ 經 けい 中子 なかご 捕獲 ほかく 和 わ β べーた 衰 おとろえ 變 へん 之 これ 後 ご ,可能 かのう 會 かい 自然 しぜん 產 さん 生 せい 痕 こん 量的 りょうてき 鋂,儘管這一點尚未得到證實。[ 69] [ 70] 從 したがえ 95號 ごう 鋂至100號 ごう 鐨 的 てき 超 ちょう 鈾元素 げんそ 曾在位 ざいい 於加 か 彭奧 おく 克 かつ 洛 らく 的 てき 天然 てんねん 核 かく 反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう 自然 しぜん 產 さん 生 せい ,但 ただし 至 いたり 今 いま 已 やめ 不 ふ 再 さい 形成 けいせい 了 りょう 。[ 71]
層 そう 析洗 あらい 提 ひさげ 曲線 きょくせん ,能 のう 看 み 出 で 鑭系的 てき 鋱 (Tb)、釓 (Gd)和 わ 銪 (Eu)與 あずか 相應 そうおう 錒系的 てき 錇 (Bk)、鋦 (Cm)和 わ 鋂 (Am)之 の 間 あいだ 的 てき 相近 すけちか 之 の 處 しょ 。
幾 いく 十 じゅう 年來 ねんらい ,鋂都是 ぜ 在 ざい 核 かく 反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう 少量 しょうりょう 生產 せいさん 的 てき ,至 いたり 今 いま 241 Am和 わ 243 Am同位 どうい 素 もと 已 やめ 達 たち 到 いた 幾 いく 公 おおやけ 斤 きん 的 てき 產 さん 量 りょう 。[ 72] 不 ふ 過 か ,由 ゆかり 於分離 ぶんり 過程 かてい 極 ごく 為 ため 繁 しげる 複 ふく ,自 じ 從 したがえ 1962年 ねん 出 で 售以來 いらい ,每 まい 克 かつ 241 Am的 てき 價格 かかく 停留 ていりゅう 在 ざい 1,500美 び 元 もと 左右 さゆう ,並 なみ 沒 ぼつ 有 ゆう 大幅 おおはば 變動 へんどう 。[ 73] 較重的 てき 243 Am同位 どうい 素的 すてき 單 たん 次 つぎ 產 さん 量 りょう 則 そく 更 さら 少 しょう ,分離 ぶんり 過程 かてい 也更為 ため 複雜 ふくざつ ,因 いん 此價格 かかく 也更高 だか ,每 まい 毫克約 やく 售100至 いたり 160美 び 元 もと 。[ 74] [ 75]
鈾是反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう 最 さい 常見 つねみ 的 てき 物質 ぶっしつ ,但 ただし 鋂並不 ふ 是 ぜ 從 したがえ 鈾直接 ちょくせつ 產 さん 生 せい 的 てき ,而是經過 けいか 以下 いか 反應 はんのう 從 したがえ 鈈同位 い 素 もと 239 Pu生成 せいせい 的 てき 。
92
238
U
→
(
n
,
γ がんま
)
92
239
U
→
23.5
m
i
n
β べーた
−
93
239
N
p
→
2.3565
d
β べーた
−
94
239
P
u
{\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 92}^{239}U\ {\xrightarrow[{23.5\ min}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 93}^{239}Np\ {\xrightarrow[{2.3565\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 94}^{239}Pu} }
239 Pu在 ざい 吸收 きゅうしゅう 兩 りょう 顆中子 こ (亦 また 即 そく (n,γ がんま )反應 はんのう )和 かず 一次 かずつぐ β べーた 衰 おとろえ 變 へん 以後 いご ,產 さん 生 せい 241 Am:
94
239
P
u
→
2
(
n
,
γ がんま
)
94
241
P
u
→
14.35
y
r
β べーた
−
95
241
A
m
{\displaystyle \mathrm {^{239}_{\ 94}Pu\ {\xrightarrow {2(n,\gamma )}}\ _{\ 94}^{241}Pu\ {\xrightarrow[{14.35\ yr}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 95}^{241}Am} }
乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 中 ちゅう 存在 そんざい 的 てき 鈈有12%是 ぜ 241 Pu。由 よし 於該同位 どうい 素 もと 會 かい 自發 じはつ 變 へん 為 ため 241 Am,因 いん 此可以將它萃取出 とりで 來 らい ,以生成 せいせい 更 さら 多 た 的 てき 241 Am。[ 73] 但 ただし 是 ぜ 這一過程 かてい 需時甚久,原 はら 先 さき 的 てき 241 Pu要 よう 在 ざい 15年 ねん 後 ご 才 ざい 會 かい 有 ゆう 一半 いっぱん 變 へん 為 ため 241 Am,而且241 Am的 てき 量 りょう 在 ざい 70年 ねん 後 ご ,便 びん 不 ふ 會 かい 再 さい 提 ひさげ 升 ます 。[ 76]
產 さん 生出 おいで 的 てき 241 Am在 ざい 反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう 經過 けいか 中子 なかご 捕獲 ほかく ,可用 かよう 作製 さくせい 造 づくり 更 さら 重 じゅう 的 てき 鋂同位 い 素 もと 。在 ざい 輕水 けいすい 反應 はんのう 堆 うずたか (LWR)當 とう 中 なか ,79%的 てき 241 Am轉變 てんぺん 為 ため 242 Am,10%轉變 てんぺん 為 ため 同 どう 核 かく 異 い 構體242m Am:[ note 1] [ 77]
79%:
95
241
A
m
→
(
n
,
γ がんま
)
95
242
A
m
{\displaystyle \mathrm {^{241}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{242}Am} }
10%:
95
241
A
m
→
(
n
,
γ がんま
)
95
242
m
A
m
{\displaystyle \mathrm {^{241}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ \ \ 95}^{242m}Am} }
鋂-242 的 てき 半 はん 衰 おとろえ 期 き 只 ただ 有 ゆう 大約 たいやく 16小 しょう 時 じ ,因 いん 此進一 いち 步 ほ 向上 こうじょう 轉化 てんか 為 ため 243 Am的 てき 過程 かてい 效率 こうりつ 很低。後者 こうしゃ 通常 つうじょう 是 ぜ 在高 ありだか 中子 なかご 通 どおり 量 りょう 下 した 使 し 239 Pu捕獲 ほかく 4顆中子 なかご 形成 けいせい 的 てき :
94
239
P
u
→
4
(
n
,
γ がんま
)
94
243
P
u
→
4.956
h
β べーた
−
95
243
A
m
{\displaystyle \mathrm {^{239}_{\ 94}Pu\ {\xrightarrow {4(n,\gamma )}}\ _{\ 94}^{243}Pu\ {\xrightarrow[{4.956\ h}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 95}^{243}Am} }
大 だい 多數 たすう 生成 せいせい 方式 ほうしき 都會 とかい 產 さん 生 せい 多種 たしゅ 錒系元素 げんそ 的 てき 氧化物 ぶつ ,鋂要從 したがえ 這一混合 こんごう 物 ぶつ 中 ちゅう 分離 ぶんり 出來 でき 。一般 いっぱん 的 てき 過程 かてい 將 はた 乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう (混合 こんごう 氧化物 ぶつ 核 かく 燃料 ねんりょう )溶解 ようかい 在 ざい 硝酸 しょうさん 中 なか ,其中的 てき 鈈和鈾通過 つうか 鈈鈾萃取法 ほう (PUREX)在 ざい 一種 いっしゅ 烴中用 よう 磷酸三 さん 丁 ちょう 酯 先 さき 提 つつみ 取出 とりで 來 らい 。水溶 すいよう 殘 ざん 液 えき 中 ちゅう 剩餘 じょうよ 的 てき 鑭系和 わ 錒系元素 げんそ 再 さい 用 よう 酰胺 萃取出來 でき ,在 ざい 剝離後 ご 形成 けいせい 多 た 個 こ 三 さん 價 か 鑭系、錒系元素 げんそ 的 てき 混合 こんごう 物 ぶつ 。鋂化合 かごう 物的 ぶってき 提 ひっさげ 取 ど 則 のり 用 よう 到 いた 層 そう 析法和 わ 離 はなれ 心 しん 分離 ぶんり 法 ほう ,[ 78] 並 なみ 需使用 しよう 合 あい 適 てき 的 てき 試 ためし 劑 ざい 。科學 かがく 家 か 在 ざい 鋂的溶劑 ようざい 提 ひっさげ 取 ど 技術 ぎじゅつ 方面 ほうめん 已 やめ 經 けい 進行 しんこう 了 りょう 許多 きょた 的 てき 研究 けんきゅう 。例 れい 如,一 いち 項 こう 名 めい 為 ため EUROPART的 てき 歐 おう 洲 しゅう 計 けい 劃研究 けんきゅう 了 りょう 包括 ほうかつ 三 さん 嗪在 ざい 內的多 た 個 こ 化合 かごう 物 ぶつ 是 ぜ 否 ひ 適合 てきごう 作為 さくい 萃取劑 ざい 。[ 79] [ 80] [ 81] [ 82] [ 83] 有 ゆう 研究 けんきゅう 提出 ていしゅつ 雙三 ふたみ 嗪基吡啶 (BTBP)能 のう 選擇 せんたく 性 せい 地 ち 提 ひっさげ 取 ど 鋂(和 わ 鋦)。[ 84] 要 よう 將 しょう 鋂和特性 とくせい 很接近 せっきん 的 てき 鋦分離 ぶんり 開 ひらけ 來 らい ,可 か 把 わ 兩者 りょうしゃ 的 てき 氫氧化物 ばけもの 的 てき 漿狀混合 こんごう 物置 ものおき 於水溶 すいよう 碳酸氫鈉 中 なか ,在 ざい 高溫 こうおん 下 か 注入 ちゅうにゅう 臭 におい 氧 。在 ざい 溶液 ようえき 中 ちゅう ,鋂和鋦都主要 しゅよう 呈 てい +3氧化態 たい ,但 ただし 在 ざい 這一反應 はんのう 下 か ,鋦不會 かい 改變 かいへん ,而鋂則 そく 會 かい 氧化成 かせい 為 ため 可 か 溶的四 よん 價 か 鋂配合 はいごう 物 ぶつ ,可 か 以輕易 けいい 洗 あらい 去 さ 。[ 85]
鋂化合 かごう 物 ぶつ 在 ざい 還 かえ 原 はら 後會 こうかい 形成 けいせい 鋂金屬 ぞく 。最早 もはや 用 もちい 來 らい 產 さん 生 せい 鋂金屬 きんぞく 的 てき 化合 かごう 物 ぶつ 是 ぜ 三 さん 氟化鋂。這一反應 はんのう 使用 しよう 單 たん 質 しつ 鋇 元素 げんそ 作為 さくい 還 かえ 原 はら 劑 ざい ,並 なみ 在 ざい 去 さ 水 みず 、去 さ 氧的環境 かんきょう 下 か 用 よう 鉭 和 わ 鎢 造 みやつこ 的 てき 器材 きざい 進行 しんこう 。[ 13] [ 17] [ 86]
2
A
m
F
3
+
3
B
a
⟶
2
A
m
+
3
B
a
F
2
{\displaystyle \mathrm {2\ AmF_{3}\ +\ 3\ Ba\ \longrightarrow \ 2\ Am\ +\ 3\ BaF_{2}} }
另一 いち 種 しゅ 方法 ほうほう 則 そく 用 よう 鑭 或 ある 釷 金屬 きんぞく 還 かえ 原 はら 二 に 氧化鋂 :[ 86] [ 15]
3
A
m
O
2
+
4
L
a
⟶
3
A
m
+
2
L
a
2
O
3
{\displaystyle \mathrm {3\ AmO_{2}\ +\ 4\ La\ \longrightarrow \ 3\ Am\ +\ 2\ La_{2}O_{3}} }
含鋂煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き 的 てき 外部 がいぶ 和 わ 內部。下圖 したず 左上 ひだりうえ 標 しるべ 籤 くじ 譯文 やくぶん :「警告 けいこく ,放射 ほうしゃ 性 せい 物質 ぶっしつ ,1.0 μ みゅー Cl 37k Bq,鋂-241」
電離 でんり 煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き
鋂是唯一 ゆいいつ 一 いち 種 しゅ 進入 しんにゅう 日常 にちじょう 應用 おうよう 的 てき 人造 じんぞう 元素 げんそ 及超 ちょう 鈾元素 げんそ 。常見 つねみ 的 てき 游 ゆう 離 はなれ 煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き 使用 しよう 二 に 氧化鋂作為 さくい 游 ゆう 離 はなれ 輻射 ふくしゃ 源 みなもと [ 87] ,其中使用 しよう 的 てき 鋂同位 い 素 もと 為 ため 241 Am ,這種同位 どうい 素 もと 比 ひ 226 Ra 優勝 ゆうしょう ,因 いん 為 ため 它能釋放 しゃくほう 5倍 ばい 多 た 的 てき α あるふぁ 粒子 りゅうし ,卻釋放 しゃくほう 很少的 てき 有害 ゆうがい γ がんま 射 い 線 せん 。一個新的煙霧探測器一般裝有1微 ほろ 居 きょ 里 さと (37 kBq )的 てき 鋂,亦 また 即 そく 0.28微 ほろ 克 かつ 。這一量隨著鋂衰變為鎿 -237而逐漸 やや 減少 げんしょう ,而鎿-237是 ぜ 一種半衰期很長的核素(約 やく 214萬 まん 年 ねん 半 はん 衰 おとろえ 期 き )。探測 たんそく 器 き 內的鋂半衰 おとろえ 期 き 為 ため 432.2年 ねん ,因 いん 此在19年 ねん 後 ご 就含有 がんゆう 3%的 てき 鎿 ,32年 ねん 後 ご 則 のり 有 ゆう 5%。衰 おとろえ 變 へん 產 さん 生 せい 的 てき 輻射 ふくしゃ 通過 つうか 電離 でんり 室 しつ ,也就是 ぜ 兩 りょう 片 へん 電極 でんきょく 間 あいだ 充滿 じゅうまん 空氣 くうき 的 てき 區間 くかん ,電極 でんきょく 間 あいだ 有 ゆう 著 ちょ 少量 しょうりょう 的 てき 電流 でんりゅう 。煙霧 えんむ 進入 しんにゅう 電離 でんり 室 しつ 後會 こうかい 吸收 きゅうしゅう 輻射 ふくしゃ 出來 でき 的 てき α あるふぁ 粒子 りゅうし ,減少 げんしょう 電離 でんり 的 てき 程度 ていど ,因 いん 此改變 かいへん 流通 りゅうつう 的 てき 電流 でんりゅう ,從 したがえ 而觸發 しょくはつ 警報 けいほう 。相 そう 比 ひ 光學 こうがく 煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き ,電離 でんり 探測 たんそく 器 き 較為便宜 べんぎ ,還 かえ 能 のう 夠測得 とく 大小 だいしょう 不足 ふそく 以產生 せい 足 あし 夠光學 がく 散 ち 射的 しゃてき 煙霧 えんむ 粒子 りゅうし 。然 しか 而,這種探測 たんそく 器 き 容易 ようい 發生 はっせい 誤報 ごほう 。[ 88] [ 89] [ 90] [ 91]
由 よし 於241 Am的 てき 半 はん 衰 おとろえ 期 き 比 ひ 238 Pu的 てき 高 だか 很多(432.2年 ねん 相 しょう 比 ひ 87年 ねん ),因 いん 此有人 じん 提出 ていしゅつ 用 よう 它作為 さくい 放射 ほうしゃ 性 せい 同位 どうい 素 もと 熱 ねつ 電機 でんき 裏 うら 的 てき 主要 しゅよう 元素 げんそ ,可用 かよう 於太空 そら 船上 せんじょう 。[ 92] 但 ただし 鋂產生 せい 較少的 てき 熱量 ねつりょう 及電力 りょく :241 Am的 てき 功 こう 率 りつ 為 ため 114.7 mW/g,243 Am 的 てき 功 こう 率 りつ 為 ため 6.31 mW/g。[ 1] (cf. 390 mW/g for 238 Pu)[ 92] 鋂的中子 なかご 輻射 ふくしゃ 還 かえ 會 かい 對 たい 人類 じんるい 造成 ぞうせい 更 さら 大 だい 的 てき 傷害 しょうがい 。歐 おう 洲 しゅう 空間 くうかん 局 きょく 有 ゆう 計 けい 劃在其太空 そら 探測 たんそく 器 き 中 ちゅう 使用 しよう 鋂元素 げんそ 。[ 93]
其他的 てき 太 ふと 空 むなし 應用 おうよう 還 かえ 包括 ほうかつ ,在 ざい 使用 しよう 核 かく 推進 すいしん 器 き 的 てき 飛 ひ 船 せん 中 ちゅう 以鋂作為 さくい 燃料 ねんりょう 。這種推進 すいしん 器 き 利用 りよう 了 りょう 242m Am的 てき 高 だか 核 かく 裂 きれ 變 へん 率 りつ ,一片一微米厚的薄片就能達到這一效果。使用 しよう 薄片 はくへん 可 か 以避免 めん 自我 じが 吸收 きゅうしゅう 輻射 ふくしゃ ,而如果 はて 用 よう 鈾或鈈燃料 ねんりょう 柱 ばしら 的 てき 話 ばなし ,只 ただ 有 ゆう 其表面 めん 能 のう 夠釋放 しゃくほう 可用 かよう 的 てき α あるふぁ 粒子 りゅうし 。[ 94] [ 95] 242m Am的 てき 裂 きれ 變 へん 產物 さんぶつ 可 か 以用來 らい 直接 ちょくせつ 推進 すいしん 太 ふと 空 そら 船 せん ,或 ある 用 よう 以加熱 ねつ 推進 すいしん 氣體 きたい 。產物 さんぶつ 的 てき 能 のう 量 りょう 傳導 でんどう 到 いた 液體 えきたい 後 ご ,還 かえ 能 のう 夠進行 しんこう 磁流體 りゅうたい 發電 はつでん 。[ 96]
同位 どうい 素 もと 242m Am的 てき 高 だか 核 かく 裂 きれ 變 へん 率 りつ 還 かえ 能 のう 夠用來 らい 製造 せいぞう 核 かく 電池 でんち 。這種電池 でんち 的 てき 設計 せっけい 並 なみ 不用 ふよう 到 いた 鋂所釋放 しゃくほう 的 てき α あるふぁ 粒子 りゅうし 能 のう 量 りょう ,而是用 よう 了 りょう 這些粒子 りゅうし 的 てき 電荷 でんか ,也就是 これ 把 わ 鋂當作 さく 持續 じぞく 的 てき 正 せい 電極 でんきょく 。一 いち 個 こ 含3.2公 おおやけ 斤 きん 242m Am的 てき 電池 でんち 可 か 持續 じぞく 80天 てん 提供 ていきょう 約 やく 140 kW的 てき 電力 でんりょく 。[ 97] 雖然潛在 せんざい 的 てき 應用 おうよう 範圍 はんい 很廣,但 ただし 是 ぜ 目前 もくぜん 鋂的產 さん 量 りょう 稀少 きしょう ,價格 かかく 昂 のぼる 貴 たか ,實際 じっさい 實施 じっし 因 いん 此遭到了 りょう 限 げん 制 せい 。[ 96]
241 Am的 てき 氧化物 ぶつ 和 わ 鈹 壓 あつ 製 せい 後 ご ,可 か 製 せい 成 なり 高 だか 效 こう 的 てき 中子 なかご 源 げん 。鋂產生 せい α あるふぁ 粒子 りゅうし ,α あるふぁ 粒子 りゅうし 再 さい 誘發 ゆうはつ 鈹產生 せい 大量 たいりょう 中子 なかご ,因 いん 為 ため 鈹元素 げんそ 對 たい (α あるふぁ ,n)核 かく 反應 はんのう 具有 ぐゆう 較高的 てき 截面:
95
241
A
m
⟶
93
237
N
p
+
2
4
H
e
+
γ がんま
{\displaystyle \mathrm {^{241\!\,}_{\ 95}Am\ \longrightarrow \ _{\ 93}^{237}Np\ +\ _{2}^{4}He\ +\ \gamma } }
4
9
B
e
+
2
4
H
e
⟶
6
12
C
+
0
1
n
+
γ がんま
{\displaystyle \mathrm {^{9}_{4}Be\ +\ _{2}^{4}He\ \longrightarrow \ _{\ 6}^{12}C\ +\ _{0}^{1}n\ +\ \gamma } }
這種241 AmBe中子 なかご 源 げん 被 ひ 廣 こう 泛地應用 おうよう 在 ざい 中子 なかご 水 すい 份儀中 なか ,可 か 探測 たんそく 土壤 どじょう 中 ちゅう 的 てき 含水量 りょう 及在建築 けんちく 高速 こうそく 公 おおやけ 路 ろ 時 じ 作 さく 濕度 しつど 、密度 みつど 的 てき 質量 しつりょう 管制 かんせい 。 這種中子 なかご 源 げん 的 てき 用途 ようと 還 かえ 包括 ほうかつ 測 はか 井 い 、中子 なかご 攝 と 影 かげ 術 じゅつ 、斷層 だんそう 攝 と 影 かげ 術 じゅつ 及其他 た 放射 ほうしゃ 化學 かがく 探測 たんそく 術 じゅつ 。[ 98]
鋂被用 よう 於合成 ごうせい 其他超 ちょう 鈾元素 げんそ 。比 ひ 如,82.7%的 てき 242 Am會 かい 衰 おとろえ 變成 へんせい 242 Cm,而其餘 あまり 的 てき 17.3%則 のり 衰 おとろえ 變 へん 為 ため 242 Pu。在 ざい 核 かく 反應 はんのう 爐 ろ 中 ちゅう ,242 Am吸收 きゅうしゅう 中子 なかご 後 ご 可 か 向上 こうじょう 變 へん 為 ため 243 Am和 わ 244 Am,經 けい β べーた 衰 おとろえ 變 へん 後產 あとざん 生 せい 244 Cm:
95
243
A
m
→
(
n
,
γ がんま
)
95
244
A
m
→
10.1
h
β べーた
−
96
244
C
m
{\displaystyle \mathrm {^{243}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{244}Am\ {\xrightarrow[{10.1\ h}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 96}^{244}Cm} }
利用 りよう 12 C或 ある 22 Ne離 はなれ 子 こ 對 たい 241 Am進行 しんこう 輻射 ふくしゃ ,可 か 分別 ふんべつ 產 さん 生 せい 同位 どうい 素 もと 247 Es(鑀 )或 ある 260 Db(𨧀 )。[ 98] 1949年 ねん ,同 どう 一 いち 組 くみ 團 だん 隊 たい 使用 しよう 同 どう 一 いち 台 だい 1.5米 めーとる 直徑 ちょっけい 迴旋加速器 かそくき ,在 ざい 合成 ごうせい 鋂元素 げんそ 後 ご 對 たい 241 Am進行 しんこう 中子 なかご 撞擊,首 しゅ 次 じ 專門 せんもん 合成 ごうせい 並 なみ 辨 べん 認 みとめ 了 りょう 錇 元素 げんそ (243 Bk同位 どうい 素 もと )。1965年 ねん ,俄 にわか 羅 ら 斯杜 もり 布 ぬの 納 おさめ 聯合 れんごう 核 かく 研究所 けんきゅうじょ 用 よう 15 N離 はなれ 子 こ 撞擊243 Am,產 さん 生 せい 了 りょう 鍩 元素 げんそ 。另外,伯 はく 克利 かつとし 和 わ 杜 もり 布 ぬの 納 おさめ 科學 かがく 家 か 合作 がっさく 進行 しんこう 的 てき 實驗 じっけん 中 ちゅう ,用 よう 18 O撞擊243 Am,合成 ごうせい 了 りょう 鐒 元素 げんそ 。[ 7]
不 ふ 少 しょう 醫學 いがく 及工業 こうぎょう 用途 ようと 都 と 需要 じゅよう 鋂-241作為 さくい 可 か 移動 いどう 的 てき 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 及α あるふぁ 粒子 りゅうし 射 しゃ 源 げん 。241 Am所 しょ 射出 しゃしゅつ 的 てき 60 keV伽 とぎ 瑪射線 せん 可用 かよう 於材料 りょう 分 ぶん 析攝影 かげ 術 じゅつ 、X射 い 線 せん 熒光光 こう 譜 ふ 學 がく 以及核 かく 密度 みつど 計 けい 等 とう 。例 れい 如,鋂就被 ひ 用作 ようさく 測量 そくりょう 玻璃 はり 的 てき 厚 あつ 度 たび ,從 したがえ 而製造 せいぞう 平滑 へいかつ 的 てき 玻璃 はり 。[ 72] 鋂-241還 かえ 可 か 以用來 き 在 ざい 低能 ていのう 範圍 はんい 校 こう 準 じゅん 光 ひかり 譜 ふ 儀 ぎ ,因 いん 為 ため 該同位 い 素的 すてき 光 こう 譜 ふ 只 ただ 有 ゆう 一 いち 個 こ 譜 ふ 峰 ほう ,其康普 あまね 頓 ひたぶる 連續 れんぞく 譜 ふ 也是可 か 忽 ゆるがせ 略 りゃく 的 てき (光度 こうど 低 てい 至 いたり 少 しょう 三 さん 個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう )。[ 99] 鋂-241的 てき 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 更 さら 被 ひ 用 よう 於診斷 しんだん 甲狀腺 こうじょうせん 功 こう 能 のう ,但 ただし 這一醫學應用已經不再被使用了。
所有 しょゆう 比 ひ 鎢 重 じゅう 的 てき 元素 げんそ 在 ざい 生物 せいぶつ 體 たい 中 ちゅう 不 ふ 存在 そんざい 自然 しぜん 生理 せいり 功 こう 能 のう ,身 み 為 ため 人造 じんぞう 放射 ほうしゃ 性 せい 元素 げんそ 的 てき 鋂亦然 しか 。[ 100] [ 101] 有 ゆう 科學 かがく 家 か 提出 ていしゅつ 利用 りよう 細菌 さいきん 從 したがえ 河 かわ 溪 けい 中 ちゅう 移 うつり 除 じょ 鋂以及其他 た 的 てき 重金屬 じゅうきんぞく 。柠檬酸 さん 杆菌属 ぞく 腸 ちょう 桿菌 かんきん 科 か 能 のう 夠從水溶液 すいようえき 中 ちゅう 把 わ 鋂離子 こ 沉澱出來 でき ,在 ざい 其細胞 さいぼう 壁 かべ 上 じょう 形成 けいせい 一種金屬磷酸鹽配合物。[ 102] 多項 たこう 研究 けんきゅう 發現 はつげん ,鋂會吸附及累積 るいせき 在 ざい 細菌 さいきん [ 103] [ 104] 和 わ 古 こ 菌 きん 當 とう 中 なか 。[ 105]
鋂的放射 ほうしゃ 性 せい 很高,所 しょ 以鋂金屬 きんぞく 和 わ 鋂化合 かごう 物 ぶつ 都 と 只 ただ 能 のう 在 ざい 特殊 とくしゅ 的 てき 實驗 じっけん 室 しつ 中 ちゅう 用 よう 特別 とくべつ 的 てき 設備 せつび 處理 しょり 。雖然大 だい 部分 ぶぶん 鋂的同位 どうい 素 もと 都 と 只 ただ 釋放 しゃくほう α あるふぁ 粒子 りゅうし ,使用 しよう 很薄的 てき 普通 ふつう 材質 ざいしつ 就能隔 へだた 除 じょ ,但 ただし 是 ぜ 這些同位 どうい 素的 すてき 衰 おとろえ 變 へん 產物 さんぶつ 卻會產 さん 生 せい 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 和 かず 中子 なかこ ,它們的 てき 穿 ほじ 透 とおる 性 せい 就強得 とく 多 た 了 りょう 。[ 106]
一旦 いったん 進 すすむ 食 しょく ,鋂會在 ざい 幾 いく 天 てん 內排出 はいしゅつ 體外 たいがい ,只 ただ 有 ゆう 0.05%會 かい 進入 しんにゅう 血液 けつえき 。血液 けつえき 中 ちゅう 的 てき 鋂有45%進入 しんにゅう 肝臟 かんぞう ,45%進入 しんにゅう 骨骼 こっかく ,剩 あま 下 した 的 てき 10%則 のり 排出 はいしゅつ 體外 たいがい 。肝臟 かんぞう 對 たい 鋂的吸收 きゅうしゅう 因 いん 人 じん 而異,並 なみ 歲 とし 年齡 ねんれい 的 てき 增大 ぞうだい 而加強 きょう 。在 ざい 骨骼 こっかく 裏 うら 的 てき 鋂首先 さき 沉積於皮層 そう 和 わ 小 しょう 梁 はり 表面 ひょうめん ,並 なみ 逐漸分散 ぶんさん 到 いた 整 せい 個 こ 骨骼 こっかく 。同位 どうい 素 もと 241 Am在 ざい 骨骼 こっかく 裏 うら 的 てき 生物 せいぶつ 半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 50年 ねん ,在 ざい 肝臟 かんぞう 中 ちゅう 則 のり 是 ぜ 20年 ねん ,但 ただし 會 かい 永久 えいきゅう 停留 ていりゅう 在 ざい 性腺 せいせん (睾丸 こうがん 或 ある 卵巢 らんそう )當 とう 中 なか 。所有 しょゆう 在 ざい 體 からだ 內的鋂都會 かい 因 いん 放射 ほうしゃ 性 せい 而致癌 がん 。[ 65] [ 107] [ 108]
棄置的 てき 煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き 會 かい 連 れん 同 どう 裏面 りめん 的 てき 鋂進入 しんにゅう 垃圾堆 うずたか 填 はま 區 く 。大 だい 多數 たすう 地區 ちく 有 ゆう 關 せき 棄置鋂元素的 すてき 規定 きてい 都 と 較為寬 ひろし 鬆 す 。在 ざい 美國 びくに ,一位童軍曾收集多個煙霧探測器當中的鋂,並 なみ 試 ためし 圖 ず 建造 けんぞう 增殖 ぞうしょく 核 かく 反應 はんのう 堆 うずたか 。[ 109] [ 110] [ 111] [ 112] 歷史 れきし 上 じょう 曾發生 はっせい 過多 かた 次 じ 人類 じんるい 受鋂污染的 てき 事件 じけん ,其中最 さい 嚴重 げんじゅう 的 てき 發生 はっせい 在 ざい 一 いち 位 い 64歲 さい 研究 けんきゅう 人員 じんいん 身上 しんじょう 。他 た 的 てき 實驗 じっけん 室 しつ 發生 はっせい 了 りょう 爆 ばく 炸,使 つかい 他 た 暴露 ばくろ 在 ざい 比 ひ 標準 ひょうじゅん 高 だか 500倍 ばい 的 てき 鋂-241輻射 ふくしゃ 量 りょう 當 とう 中 なか 。他 た 75歲 さい 去 さ 世 よ ,但 ただし 並 なみ 非 ひ 由 よし 於輻射 ふくしゃ 致病,而是死 し 於事發 はつ 前 まえ 已 やめ 診斷 しんだん 出 で 的 てき 心 こころ 血管 けっかん 疾病 しっぺい 。[ 113] [ 114]
^ 亞 あ 穩態 以質量 りょう 數 すう 後 ご 的 てき 「m」表示 ひょうじ 。
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