Americio

El americio es un elemento químico artificial de número atómico 95 situado dentro del grupo de los actínidos en la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Am. Todos sus isótopos son radiactivos y no existen en la naturaleza. Su nombre proviene de América, de forma análoga al europio.

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95 Am
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Información general
Nombre, símbolo, número	Americio, Am, 95
Serie química	Actínidos
Grupo, período, bloque	-, 7, f
Masa atómica	243 u
Configuración electrónica	[Rn]5f^77s^2
Electrones por nivel	2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio	175 pm
Electronegatividad	1,3 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)	173 pm (radio de Bohr)
Radio covalente	180±6 pm
Estado(s) de oxidación	7, 6,5,4,3, 2 (óxido anfotérico)
1.ª energía de ionización	578 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Densidad	13,670 kg/m^3
Punto de fusión	1449 K (1176 °C)
Punto de ebullición	2880 K (2607 °C)
Entalpía de fusión	14,39 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina	Hexagonal
Conductividad eléctrica	2,2 × 10^6 m^-1 S/m
Conductividad térmica	10 W/(K·m)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del americio
iso AN Periodo MD Ed PD MeV ^240Am Sintético 50,8 h α 1,379 ^236Np ^241Am Sintético 432,2 a FN α - 5,486 - ^237Np ^242mAm Sintético 141 a TI α FN 0,049 5,637 - ^242Am ^238Np - ^243Am Sintético 7370 a FN α - 5,275 - ^239Np
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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Historia

 

60-Inch-Cyclotron.

El americio fue aislado por primera vez por Glenn T. Seaborg, Leon O. Morgan, Ralph A. James, y Albert Ghiorso en 1944 en el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago. El equipo creó el isótopo ²⁴¹Am a partir de ²³⁹Pu, bombardeándolo con neutrones en un reactor nuclear. Esto se transformó en ²⁴⁰Pu y después en ²⁴¹Pu, cambiando así a ²⁴¹Am por desintegración beta.^[1]​^[2]​ Seaborg obtuvo la patente US 3156523 para "Element 95 and Method of Producing Said Element" (Elemento 95 y el método para producir dicho elemento).^[3]​

Características notables

El americio puro tiene un lustre plateado y blanco. Es más plateado que el plutonio y el neptunio, y aparentemente más maleable que este o el uranio. La desintegración alfa de ²⁴¹Am es aproximadamente tres veces la del radio. Unos cuantos gramos de ²⁴¹Am emiten una alta cantidad de rayos gamma, lo cual crearía serios problemas de salud a cualquiera que se expusiese al elemento. También presenta la característica de que es fisible.

Isótopos

Artículo principal: Isótopos de americio

Han sido descritos 19 radioisótopos del americio, siendo los más estables el ²⁴³Am con una vida media de 7370 años y el ²⁴¹Am con vida media de 472,7 años. El resto de los isótopos radiactivos tienen vidas medias menores que 51 horas, casi en su mayoría mayores a 100 minutos. El elemento también tiene ocho isómeros nucleares, siendo el de mayor estabilidad ^242mAm (vida media de 141 años). Los pesos atómicos de los isótopos de americio oscilan entre 231,046 u.m.a (del ²³¹Am) hasta 249,078 u.m.a. (correspondientes al ²⁴⁹Am).

Aplicaciones

Este elemento puede ser producido en cantidades de varios kilogramos y tiene algunos usos (en especial el ²⁴¹Am, en virtud de que es relativamente más sencillo producir muestras de este radioisótopo). Este mismo radioisótopo fue utilizado como una fuente portátil de rayos gamma para su uso en radiografías. El isótopo ²⁴²Am es un emisor de neutrones y además es citado para uso en un avanzado cohete de propulsión nuclear;^[4]​ sin embargo, es demasiado caro como para producirse en cantidades suficientemente grandes.

Usos en el hogar

El americio tiene cierta utilidad en el hogar y en la industria: algunos detectores de humo contienen una pequeña muestra, normalmente unos 0,9 microcurios (cerca de 0,2 miligramos) de ²⁴¹Am, como fuente de radiación ionizante. El funcionamiento de estos detectores se basa en la disminución de la conductividad del aire. Una cámara del detector permite el contacto entre el americio y el ambiente. Dicho aire es ionizado por la presencia de partículas alfa provenientes de la desintegración de los núcleos de ²⁴¹Am y se vuelve, por tanto, conductor, cerrando así un circuito. La presencia de otras partículas no ionizadas reduce la conductividad dentro de la cámara, interrumpe el circuito, y permite que suene la alarma. Cabe destacar que la cantidad de americio presente en estos detectores no pone en peligro la salud de los inquilinos. A pesar de que se prohíba su comercialización el hecho de tener uno instalado no significa incurrir en un delito. Estas alarmas fueron retiradas del mercado debido a que su gestión como residuos era especial y más cara de lo normal.

 

Cámara de la alarma de humo en la que está contenido el ²⁴¹Am.

Química

El número de oxidación más común del americio es +3. Es mucho más complicado oxidar Am(III) a Am(IV) que hacerlo de Pu(III) a Pu(IV) en solución acuosa.

Los científicos trabajan para reducir la radiotoxicidad o bien encontrar el modo de hacerla útil para ser usada como combustible nuclear.

El americio, a diferencia del uranio, no forma fácilmente dióxido de americio (AmO₂).^[5]​ Esto se debe a su dificultad para oxidarse por arriba de +3 cuando se encuentra en solución acuosa. En el medio ambiente puede hacerse un compuesto complejo agregándose el carbono y oxígeno.

• AmO₂(OH)⁺¹
• AmO₂(OH)₂⁺²
• AmO₂CO₃⁺¹
• AmO₂(CO₃)₂^-1
• AmO₂(CO₃)₃^-3

Referencias

1. G. T. Seaborg, R. A. James, L. O. Morgan: "The New Element Americium (Atomic Number 95)", NNES PPR (National Nuclear Energy Series, Plutonium Project Record), Vol. 14 B The Transuranium Elements: Research Papers, Paper No. 22.1, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, 1949; Abstract; Maschinoskript (Januar 1948).
2. K. Street, Jr., A. Ghiorso, G. T. Seaborg: "The Isotopes of Americium", in: Physical Review 1950, 79 (3), 530–531; doi 10.1103/PhysRev.79.530; Maschinoskript (11. April 1950).
3. Patent Nr. 3156523; Google Patents el 3 de marzo de 2012 en Wayback Machine..
4. American Institude of Physics Conference Proceedings (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última)..
5. The Chemical Complexities of Plutonium.

Literatura

• Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
• It's Elemental - Americium
• Nuclides and Isotopes - 14t Edition, GE Nuclear Energy, 1989.

Enlaces externos

•   Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Americio.

• Americio Am. LENNTECH. LENNTECH BV.
•   Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre americium.
• WebElements.com - Americium (también usado como referencia)
• NLM Hazardous Substances Databank - Americium, radioactive (en inglés)
• ATSDR en Español - ToxFAQs™: Americio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio público)
• ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Americio del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (documento de dominio público).

•   Datos: Q1872
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