Америций (Am)

Америций в природе в земной коре не встречается. В 1944 году он был впервые синтезирован Гленном Т. Сиборгом и его группой в Лаборатории Калифорнийского университета в Беркли посредством реакции многократного захвата нейтронов на 239Pu с получением 241Am : 239Pu (n, γ) 240Pu, 240Pu (n, γ) 241Pu, и 241Pu→ 241Am+β −.

Первоначальные образцы америция весили несколько микрограммов; они были едва видимы и были идентифицированы по радиоактивности. Первые значительные количества металлического америция были получены только в 1951 году путём восстановления фторида америция(III) металлом бария в высоком вакууме при 1100 °C, что давало до 200 миллиграммов. Блеск свежеприготовленного металлического америция белый и более серебристый, чем у полученного тем же способом плутония или нептуния. Он, по-видимому, более пластичен, чем уран или нептуний, и медленно тускнеет на сухом воздухе при комнатной температуре. В растворе известны степени окисления III, IV, V и VI, и существует неподтверждённое утверждение о существовании Am(VII). Am(IV) нестабилен в кислых средах, но в сильнощелочных карбонатных растворах Am(IV) стабилен. Фактически, в карбонатных растворах было показано, что америций является вторым после плутония элементом, у которого одновременно сосуществуют все четыре степени окисления. Существует множество соединений америция. Его оксиды имеют наиболее практические применения.

Америций был открыт в 1944 году американскими учеными Гленном Т. Сиборгом, Ральфом А. Джеймсом, Леоном О. Морганом и Альбертом Гиорсо. Они получили америций, бомбардируя плутоний-239, изотоп плутония, высокоэнергетическими нейтронами. При этом образовывался плутоний-240, который затем сам бомбардировался нейтронами. Плутоний-240 превращался в плутоний-241, который затем распадался в америций-241 путем бета-распада. Эта работа была выполнена в Металлургической лаборатории Чикагского университета, ныне известной как Аргоннская национальная лаборатория. Наиболее стабильный изотоп америция, америций-243, имеет период полураспада около 7370 лет. Он распадается в нептуний-239 путем альфа-распада.

Америций был четвертым синтетическим трансурановым элементом, который был открыт, и был назван в честь континента Северная Америка по аналогии с его более легким лантаноидным гомологом — европием, названным в честь Европы, континента своего открытия. Америций был получен Гленном Сиборгом, Ральфом Джеймсом, Леоном Морганом и Альбертом Гиорсо в конце 1944 года в военной металлургической лаборатории Чикагского университета. Он был получен в результате последовательных реакций захвата нейтронов изотопами плутония в ядерном реакторе. Выделение полученного элемента было довольно затруднительным, исходя из ожидаемых свойств, которые, как выяснилось, были неверными. В отличие от более легких ранее открытых трансурановых элементов, помещенных в основной блок периодической таблицы, америций химически вел себя подобно элементам лантаноидного ряда. Например, в водных растворах наиболее устойчивым для него было трехвалентное состояние. Такое поведение и схожее поведение недавно открытого элемента кюрия побудили Гленна Сиборга смело и радикально пересмотреть периодическую таблицу и создать ряд актиноидов.

Первым идентифицированным изотопом америция был 241Am, для которого характерен период полураспада по альфа-распаду 432,2 года с образованием дочернего нептуния-237. Первоначальное открытие было засекречено в рамках Манхэттенского проекта во время Второй мировой войны, но впоследствии его рассекретили. Сиборг объявил об открытии элементов 95, америция 96 и кюрия в американском детском радиошоу «The Quiz Kids» за пять дней до запланированного им выступления на заседании Американского химического общества в ноябре 1945 года. Его заявление последовало после того, как один из юных слушателей спросил, был ли открыт какой-либо новый трансурановый элемент, кроме плутония и нептуния.