| Symbool | Am |
|---|---|
| Atoomnummer | 95 |
| Atoommassa | [243] (massagetal langstlevende isotoop) |
| Categorie | Actinide |
| Groep | — (f-blok) |
| Periode | 7 |
| Blok | f-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1176 °C |
| Kookpunt | 2607 °C |
| Dichtheid | 12 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Rn] 5f7 7s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,3 |
| Oxidatiegetallen | +3 (ook +2, +4, +5, +6) |
| Ontdekt | 1944 door Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan en Albert Ghiorso |
| Engelse naam | Americium |
Eigenschappen van americium
Americium is een zacht, zilverglanzend metaal dat in lucht langzaam dof wordt. Het is beter vervormbaar dan de actiniden ervoor, zoals uranium en plutonium. Met een dichtheid van ongeveer 12 g/cm³ is het lichter dan zijn buren. Chemisch gedraagt americium zich vooral als een driewaardig metaal: de oxidatietoestand +3 is in oplossing het stabielst, waardoor het sterk lijkt op de lanthaniden. Dat maakt het moeilijk om americium van die elementen te scheiden. Met sterke oxidatoren zijn ook +4, +5 en +6 bereikbaar. Americium-241 heeft een halfwaardetijd van 432 jaar en zendt alfadeeltjes en zachte gammastraling uit. Americium-243 is met ongeveer 7370 jaar het langstlevende isotoop. Door de intense alfastraling beschadigt americium zijn eigen kristalrooster, en een stukje metaal gloeit in het donker zwak op.
Naam. Americium is genoemd naar het continent Amerika, naar analogie van europium, het lanthanide dat er in het periodiek systeem recht boven staat.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Americium staat in periode 7 van het periodiek systeem, in het f-blok.
Een neutraal atoom heeft 95 protonen in de kern en 95 elektronen, verdeeld over 7 schillen: 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2. Het periodenummer (7) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Plutonium (Pu, 94); rechts/erna: Curium (Cm, 96).
De andere actiniden: Actinium, Thorium, Protactinium, Uranium, Neptunium, Plutonium, Curium, Berkelium, Californium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium, Lawrencium.
Voorkomen
Americium komt niet van nature voor op aarde, op sporen na in uraniumertsen en op plaatsen waar kernproeven zijn gedaan. Het wordt gemaakt in kernreactoren: plutonium-239 vangt twee neutronen op tot plutonium-241, dat met een halfwaardetijd van 14 jaar vervalt tot americium-241. Opgeslagen plutonium raakt daardoor geleidelijk 'vervuild' met americium. Bij opwerking van splijtstof kan het worden afgescheiden. De wereldproductie is klein, maar voor rookmelders is maar heel weinig nodig: één gram volstaat voor ruim drie miljoen melders.
Toepassingen
- Ionisatierookmelders bevatten ongeveer 0,3 microgram americium-241; de alfastraling ioniseert lucht, en rookdeeltjes verstoren de kleine stroom die daardoor loopt.
- Americium-241 gemengd met beryllium vormt een neutronenbron voor het onderzoeken van boorgaten in de olie- en gasindustrie.
- De zachte gammastraling wordt gebruikt om de dikte van glas en metaalplaten te meten.
- Ruimtevaartorganisaties onderzoeken americium-241 als alternatief voor plutonium-238 in radio-isotopengeneratoren.
Veelgestelde vragen
Is de americium in een rookmelder gevaarlijk?
Nee, bij normaal gebruik niet. De hoeveelheid is minuscuul en zit afgesloten in een metalen kamertje. Alfastraling komt niet eens door een vel papier of de bovenste huidlaag. Je moet een rookmelder wel nooit openbreken en hem inleveren als klein chemisch afval.
Hoe werkt een rookmelder met americium?
Americium-241 zendt alfadeeltjes uit die de lucht in een klein kamertje ioniseren. Daardoor kan er tussen twee plaatjes een zwak stroompje lopen. Komen er rookdeeltjes binnen, dan hechten de ionen zich daaraan en daalt de stroom. De elektronica merkt dat op en laat het alarm afgaan.