Izotopy ameryku - Isotopes of americium
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Americium ( 95 Am) jest pierwiastkiem sztucznym , dlatego nie można podać standardowej masy atomowej . Jak wszystkie sztuczne pierwiastki, nie ma znanych stabilnych izotopów . Pierwszym zsyntetyzowanym izotopem był 241 Am w 1944 roku. Sztuczny pierwiastek rozpada się poprzez wyrzucanie cząstek alfa . Americium ma liczbę atomową 95 (liczba protonów w jądrze atomu ameryku).
Dziewiętnaście radioizotopów z americium- 223 AM, 229 am, 230 AM, a te w zakresie od 232 rano do 247 Am-scharakteryzowano z najbardziej stabilnych będącej 243 Am z okresem półtrwania od 7,370 lat, a 241 jestem z pół -życie 432,2 lat. Wszystkie pozostałe izotopy promieniotwórcze mają okres półtrwania krótszy niż 51 godzin, a większość z nich ma okres półtrwania krótszy niż 100 minut. Ten pierwiastek ma również 8 stanów meta , z których najbardziej stabilnym jest 242 mln Am (t 1/2 = 141 lat).
Lista izotopów
| Nuklid |
Z | n |
Masa izotopowa ( Da ) |
Pół życia |
Tryb zaniku |
Córka izotopu |
Spin i parzystość |
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energia wzbudzenia | |||||||||||||||||||
| 223 rano | 95 | 128 | 5,2 (+12,0-4,4) ms | α | 219 Np | ||||||||||||||
| 229 Am | 95 | 134 | 229.04525(9) | 1,8(1,5) s | α | 225 Np | |||||||||||||
| 230 rano | 95 | 135 | 230.04609(14)# | 32(+22-9) s | β + (64,7%) | 230 Pu | |||||||||||||
| β + , SF (35,3%) | (różny) | ||||||||||||||||||
| 232 am | 95 | 137 | 232.04659(32)# | 79(2) | β + (98%) | 232 Pu | |||||||||||||
| α (2%) | 228 Np | ||||||||||||||||||
| β + , SF (0,069%) | (różny) | ||||||||||||||||||
| 233 rano | 95 | 138 | 233.04635(11)# | 3.2(8) min | β + | 233 Pu | |||||||||||||
| α | 229 Np | ||||||||||||||||||
| 234 am | 95 | 139 | 234.04781(22)# | 2,32(8) min | β + (99,95%) | 234 Pu | |||||||||||||
| α (0,04%) | 230 Np | ||||||||||||||||||
| β + , SF (0,0066%) | (różny) | ||||||||||||||||||
| 235 rano | 95 | 140 | 235.04795(13)# | 9,9 (5) min | β + | 235 Pu | 5/2−# | ||||||||||||
| α (rzadko) | 231 Np | ||||||||||||||||||
| 236 rano | 95 | 141 | 236.04958(11)# | 3,6 (1) min | β + | 236 Pu | |||||||||||||
| α | 232 Np | ||||||||||||||||||
| 237 Am | 95 | 142 | 237.05000(6)# | 73,0 (10) min | β + (99,97%) | 237 Pu | 5/2(-) | ||||||||||||
| α (0,025%) | 233 Np | ||||||||||||||||||
| 238 rano | 95 | 143 | 238.05198(5) | 98(2) min | β + | 238 Pu | 1+ | ||||||||||||
| α ( 10-4 %) | 234 Np | ||||||||||||||||||
| 238m Am | 2500(200)# keV | 35(10) μs | |||||||||||||||||
| 239 Am | 95 | 144 | 239.0530245(26) | 11,9(1) godz | WE (99,99%) | 239 Pu | (5/2)- | ||||||||||||
| α (0,01%) | 235 Np | ||||||||||||||||||
| 239m Am | 2500(200) keV | 163(12) | (7/2+) | ||||||||||||||||
| 240 rano | 95 | 145 | 240.055300(15) | 50,8(3) godz | β + | 240 pu | (3-) | ||||||||||||
| α (1,9× 10-4 %) | 236 Np | ||||||||||||||||||
| 241 rano | 95 | 146 | 241.0568291(20) | 432.2(7) y | α | 237 Np | 5/2− | ||||||||||||
| CD (7,4× 10-10 %) | 207 Tl, 34 Si | ||||||||||||||||||
| SF (4,3× 10-10 %) | (różny) | ||||||||||||||||||
| 241m Am | 2200 (100) keV | 1.2(3) μs | SF | ||||||||||||||||
| 242 am | 95 | 147 | 242.0595492(20) | 16.02(2) godz | β − (82,7%) | 242 cm | 1− | ||||||||||||
| WE (17,3%) | 242 Pu | ||||||||||||||||||
| 242m1 Am | 48,60(5) keV | 141(2) y | informatyka (99,54%) | 242 am | 5- | ||||||||||||||
| α (0,46%) | 238 Np | ||||||||||||||||||
| SF (1,5× 10-8 %) | (różny) | ||||||||||||||||||
| 242m2 Am | 2200(80) keV | 14,0(10) ms | (2+, 3-) | ||||||||||||||||
| 243 rano | 95 | 148 | 243.0613811(25) | 7370(40) lat | α | 239 Np | 5/2− | ||||||||||||
| SF (3,7× 10-9 %) | (różny) | ||||||||||||||||||
| 244 rano | 95 | 149 | 244.0642848(22) | 10.1(1) godz | β − | 244 cm² | (6-)# | ||||||||||||
| 244 mln am | 86,1 (10) keV | 26(1) min | β − (99,96%) | 244 cm² | 1+ | ||||||||||||||
| WE (0,0361%) | 244 Pu | ||||||||||||||||||
| 245 rano | 95 | 150 | 245.066452(4) | 2,05 (1) godz | β − | 245 cm² | (5/2)+ | ||||||||||||
| 246 rano | 95 | 151 | 246.069775(20) | 39(3) min | β − | 246 cm² | (7-) | ||||||||||||
| 246m1 Am | 30(10) keV | 25,0 (2) min | β − (99,99%) | 246 cm² | 2(-) | ||||||||||||||
| IT (0,01%) | 246 rano | ||||||||||||||||||
| 246m2 Am | ~2000 keV | 73(10) μs | |||||||||||||||||
| 247 Am | 95 | 152 | 247.07209(11)# | 23,0(13) min | β − | 247 cm² | (5/2)# | ||||||||||||
| Ten nagłówek i stopka tabeli: | |||||||||||||||||||
- ^ m Am – wzbudzony izomer jądrowy .
- ^ ( ) – Niepewność (1 σ ) podawana jest zwięźle w nawiasach po odpowiednich ostatnich cyfrach.
- ^ # – Masa atomowa oznaczona #: wartość i niepewność pochodząca nie z danych czysto eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów z Powierzchni Masy (TMS).
-
^
Tryby zaniku:
PŁYTA CD: Rozpad klastra WE: Wychwytywanie elektronów TO: Przejście izomeryczne SF: Spontaniczne rozszczepienie - ^ ( ) wartość spinu — wskazuje spin ze słabymi argumentami przypisania.
- ^ a b # – Wartości oznaczone # nie pochodzą wyłącznie z danych eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów sąsiednich nuklidów (TNN).
- ^ a b Najczęstsze izotopy
Aktynowce a produkty rozszczepienia
| Aktynowce przez rozpad łańcucha |
Zakres półtrwania ( a ) |
Produktów rozszczepienia z 235 U od wydajnością | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 n | 4 n +1 | 4 n +2 | 4 n +3 | |||||
| 4,5-7% | 0,04–1,25% | <0,001% | ||||||
| 228 Ra№ | 4-6 lat | ? | 155 EUŢ | |||||
| 244 Cmƒ | 241 Puƒ | 250 Cf | 227 Ac№ | 10–29 lat | 90 sr | 85 kr | 113m CdŢ | |
| 232 Uƒ | 238 Puƒ | 243 Cmƒ | 29–97 lat | 137 Cs | 151 SmŢ | 121m Sn | ||
| 248 Bk | 249 Porƒ | 242 m amƒ | 141–351 lat |
Żadne produkty rozszczepienia nie |
||||
| 241 Amƒ | 251 Porƒ | 430–900 lat | ||||||
| 226 Ra№ | 247 Bk | 1,3–1,6 ka | ||||||
| 240 pu | 229 Th | 246 Cmƒ | 243 Amƒ | 4,7–7,4 ka | ||||
| 245 Cmƒ | 250 cm | 8,3–8,5 ka | ||||||
| 239 Puƒ | 24,1 ka | |||||||
| 230 th№ | 231 Pa№ | 32–76 ka | ||||||
| 236 NPƒ | 233 Uƒ | 234 U№ | 150–250 ka | ‡ | 99 Tc₡ | 126 Sn | ||
| 248 cm | 242 Pu | 327–375 ka | 79 Se₡ | |||||
| 1,53 mln | 93 Zr | |||||||
| 237 Npƒ | 2,1–6,5 mln | 135 Cs₡ | 107 Pd | |||||
| 236 U | 247 Cmƒ | 15-24 maja | 129 I₡ | |||||
| 244 Pu | 80 lat |
... ani więcej niż 15,7 Ma |
||||||
| 232 th№ | 238 U№ | 235 Uƒ№ | 0,7–14,1 Ga | |||||
|
Legenda dla symboli indeksu górnego |
||||||||
Wybitne izotopy
Ameryk-241
Americium-241 jest najbardziej rozpowszechnionym izotopem ameryku w odpadach jądrowych. Jest to izotop stosowany w amerycznej czujce dymu opartej na komorze jonizacyjnej . Jest potencjalnym paliwem dla długożyciowych radioizotopowych generatorów termoelektrycznych .
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Masa atomowa | 241.056829 u |
| Nadmiar masy | 52930 keV |
| Energia rozpadu beta | -767 keV |
| Kręcić się | 5/2− |
| Pół życia | 432,6 lat |
| Spontaniczne rozszczepienia | 1200 na kg s |
| Rozpad ciepła | 114 watów/kg |
Możliwe nuklidy macierzyste: beta z 241 Pu , wychwyt elektronów z 241 Cm, alfa z 245 Bk.
Americium-241 rozpada się przez emisję alfa , z produktem ubocznym promieni gamma . O jego obecności w plutonie decyduje pierwotne stężenie plutonu-241 oraz wiek próbki. Ze względu na niską penetrację promieniowania alfa, Americium-241 stanowi zagrożenie dla zdrowia tylko po spożyciu lub wdychaniu. Starsze próbki plutonu zawierające pluton-241 zawierają nagromadzenie 241 µm. Może być wymagane chemiczne usunięcie ameryku z przerobionego plutonu (np. podczas przeróbki dołów plutonu ).
Ameryk-242m
| Prawdopodobieństwo | Tryb zaniku | Energia rozpadu | Produkt rozpadu |
|---|---|---|---|
| 99,54% | przejście izomeryczne | 0,05 MeV | 242 am |
| 0,46% | rozpad alfa | 5,64 MeV | 238 Np |
| (1,5 ± 0,6) × 10 -10 | spontaniczne rozszczepienie | ~200 MeV | produkty rozszczepienia |
Americium-242m ma masę 242.0595492 g/mol. Jest to jeden z rzadkich przypadków, takich jak 180 m Ta , 210 m Bi i wiele izomerów holmu , w których izomer jądrowy o wyższej energii jest bardziej stabilny niż izomer o niższej energii, Americium-242 .
242m Am jest rozszczepialny (ponieważ ma nieparzystą liczbę neutronów ) i ma niską masę krytyczną , porównywalną z 239 Pu . Ma bardzo duży przekrój do rozszczepienia, a jeśli w reaktorze jądrowym jest niszczony stosunkowo szybko. Wykonano prace mające na celu zbadanie, czy ten izotop mógłby zostać wykorzystany w nowatorskim typie rakiety jądrowej .
| Prawdopodobieństwo | Tryb zaniku | Energia rozpadu | Produkt rozpadu |
|---|---|---|---|
| 82,70% | rozpad beta | 0,665 MeV | 242 cm |
| 17,30% | przechwytywanie elektronów | 0,751 MeV | 242 Pu |
Ameryk-243
Americium-243 ma masę 243,06138 g/mol i okres półtrwania 7370 lat, najdłużej ze wszystkich izotopów ameryku. Powstaje w jądrowym cyklu paliwowym przez wychwytywanie neutronów na plutonie-242, a następnie rozpad beta . Zwiększa produkcję wykładniczo wraz ze wzrostem wypalania w sumie 5 neutronowych zrzuty na 238 U są wymagane.
Rozpada się albo emitując cząstkę alfa (o energii rozpadu 5,27 MeV), aby przekształcić się w 239 Np, która następnie szybko rozpada się do 239 Pu , lub rzadko przez samorzutne rozszczepienie .
Podobnie jak w przypadku innych izotopów ameryku, a bardziej ogólnie dla wszystkich emiterów alfa, 243 Am jest rakotwórczy w przypadku zanieczyszczenia wewnętrznego po wdychaniu lub połknięciu. 243 Am stwarza również ryzyko napromieniowania zewnętrznego związanego z promieniowaniem gamma emitowanym przez jego krótkotrwały produkt rozpadu 239 Np . Zewnętrzne ryzyko napromieniowania dla pozostałych dwóch izotopów ameryku ( 241 Am i 242 m Am) jest mniejsze niż 10% tego dla ameryku-243.
Zobacz też
Bibliografia
Źródła
- Masy izotopowe z:
- Kompozycje izotopowe i standardowe masy atomowe z:
- de Laetera, Johna Roberta ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). „Wagi atomowe pierwiastków. Przegląd 2000 (Raport techniczny IUPAC)” . Chemia czysta i stosowana . 75 (6): 683-800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). „Wagi atomowe pierwiastków 2005 (sprawozdanie techniczne IUPAC)” . Chemia czysta i stosowana . 78 (11): 2051-2066. doi : 10.1351/pac200678112051 . Ułóż podsumowanie .
- Okres półtrwania, spin i dane izomeryczne wybrane z następujących źródeł.
- Narodowe Centrum Danych Jądrowych . "Baza danych NuDat 2.x" . Laboratorium Narodowe w Brookhaven .
- MAEA - Sekcja Danych Jądrowych. Wykres na żywo nuklidów. Wiedeńskie Centrum Międzynarodowe.
- Holden, Norman E. (2004). „11. Tabela izotopów”. W Lide, David R. (red.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (wyd. 85). Boca Raton, Floryda : CRC Press . Numer ISBN 978-0-8493-0485-9.