Америций (Am)

Америций не встречается в природе в земной коре. 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 образованием 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 их радиоактивности. Первые значительные количества металлического америция были получены лишь в 1951 году путём восстановления фторида америция(III) металлом барием в высоком вакууме при 1100 °C, что позволило получить до 200 миллиграммов. Блеск свежеприготовленного металлического америция белый и более серебристый, чем у плутония или нептуния, полученных тем же способом. Он, по-видимому, более ковок, чем уран или нептуний, и медленно тускнеет в сухом воздухе при комнатной температуре. В растворе известны степени окисления III, IV, V и VI, и существует неподтверждённое сообщение 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, для которого одновременно сосуществуют все четыре степени окисления. Существует множество соединений америция. Наиболее практическое применение имеют его оксиды.

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, нейтронами высокой энергии. При этом образовался плутоний-240, который затем сам подвергли бомбардировке нейтронами. Плутоний-240 превратился в плутоний-241, который затем в результате бета-распада превратился в америций-241. Эта работа была выполнена в Металлургической лаборатории Чикагского университета, ныне известной как Аргоннская национальная лаборатория. Самый стабильный изотоп америция, америций-243, имеет период полураспада около 7370 лет. Он распадается на нептуний-239 посредством альфа-распада.

Америций был четвертым синтетическим трансураневым элементом, открытым после первых трех, и был назван по аналогии со своим более легким лантанидным гомологом европием, который был назван в честь Европы, континента его 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 продукта оказалось весьма затруднительным на основе предполагаемых свойств, которые, как выяснилось, были неверными. В отличие от более легких ранее открытых трансураневых элементов, помещенных в основной блок периодической таблицы, америций химически вел себя как элементы ряда лантаноидов. Он проявлял, например, трехвалентное состояние как наиболее устойчивое в водных растворах. Это поведение и сходное поведение недавно открытого элемента кюрия побудили Гленна Сиборга смело и радикально пересмотреть периодическую таблицу и создать ряд актиноидов.

Первым идентифицированным изотопом америция был 241Am, имеющий период полураспада при альфа-распаде 432,2 года с образованием дочернего нептуния-237. Первоначальное открытие было засекречено как часть Манхэттенского проекта во время Второй мировой войны, но впоследствии сведения об открытии были рассекречены. 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 объявление последовало после того, как один из юных слушателей спросил, был ли открыт какой-либо новый трансураневый элемент, кроме плутония и нептуния.