|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amerisium ( 95 Am ) adalah sebuah unsur buatan , sehingga berat atom standarnya tidak dapat diberikan. Seperti semua unsur buatan lainnya, ia tidak memiliki satu pun isotop stabil yang diketahui. Isotop pertama yang disintesis adalah 241 Am pada tahun 1944. Unsur buatan ini meluruh dengan mengeluarkan partikel alfa . Amerisium memiliki nomor atom 95 (jumlah proton yang ada dalam inti atom amerisium). Meskipun 243 Am memiliki waktu paruh lebih panjang daripada 241 Am, 243 Am lebih sulit diperoleh daripada 241 Am karena 241 Am lebih banyak hadir dalam bahan bakar nuklir bekas .
Sembilan belas radioisotop amerisium— 223 Am, 229 Am, 230 Am, dan yang berkisar dari 232 Am hingga 247 Am—telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah 243 Am dengan waktu paruh 7.370 tahun, dan 241 Am dengan waktu paruh 432,2 tahun. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 51 jam, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 100 menit. Unsur ini juga memiliki 8 keadaan meta , dengan yang paling stabil adalah 242m1 Am ( t 1/2 = 141 tahun). Isomer ini tidak biasa karena waktu paruhnya jauh lebih lama daripada keadaan dasar isotop yang sama ( 242 Am).
Daftar isotop
Nuklida
[ n 1 ] |
Z | N |
Massa isotop
(
Da
)
[ n 2 ] [ n 3 ] |
Waktu paruh
|
Mode
peluruhan [ n 4 ] |
Isotop
anak |
Spin
dan
[ n 5 ] [ n 6 ] |
||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Energi eksitasi [ n 6 ] | |||||||||||||||||||
223 Am [ 1 ] | 95 | 128 | 5,2(+12,0-4,4) mdtk | α | 219 Np | ||||||||||||||
229 Am [ 1 ] | 95 | 134 | 229,04525(9) | 1,8(1,5) dtk | α | 225 Np | |||||||||||||
230 Am [ 2 ] | 95 | 135 | 230,04609(14)# | 32(+22-9) dtk | β + (64,7%) | 230 Pu | |||||||||||||
β + , SF (35,3%) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
232 Am | 95 | 137 | 232,04659(32)# | 79(2) dtk | β + (98%) | 232 Pu | |||||||||||||
α (2%) | 228 Np | ||||||||||||||||||
β + , SF (0,069%) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
233 Am | 95 | 138 | 233,04635(11)# | 3,2(8) mnt | β + | 233 Pu | |||||||||||||
α | 229 Np | ||||||||||||||||||
234 Am | 95 | 139 | 234,04781(22)# | 2,32(8) mnt | β + (99,95%) | 234 Pu | |||||||||||||
α (0,04%) | 230 Np | ||||||||||||||||||
β + , SF (0,0066%) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
235 Am | 95 | 140 | 235,04795(13)# | 9,9(5) mnt | β + | 235 Pu | 5/2−# | ||||||||||||
α (langka) | 231 Np | ||||||||||||||||||
236 Am | 95 | 141 | 236,04958(11)# | 3,6(1) mnt | β + | 236 Pu | |||||||||||||
α | 232 Np | ||||||||||||||||||
237 Am | 95 | 142 | 237,05000(6)# | 73,0(10) mnt | β + (99,97%) | 237 Pu | 5/2(−) | ||||||||||||
α (0,025%) | 233 Np | ||||||||||||||||||
238 Am | 95 | 143 | 238,05198(5) | 98(2) mnt | β + | 238 Pu | 1+ | ||||||||||||
α (10 −4 %) | 234 Np | ||||||||||||||||||
238m Am | 2500(200)# keV | 35(10) μdtk | |||||||||||||||||
239 Am | 95 | 144 | 239,0530245(26) | 11,9(1) jam | EC (99,99%) | 239 Pu | (5/2)− | ||||||||||||
α (0,01%) | 235 Np | ||||||||||||||||||
239m Am | 2500(200) keV | 163(12) ndtk | (7/2+) | ||||||||||||||||
240 Am | 95 | 145 | 240,055300(15) | 50,8(3) jam | β + | 240 Pu | (3−) | ||||||||||||
α (1,9 × 10 −4 %) | 236 Np | ||||||||||||||||||
241 Am [ n 7 ] | 95 | 146 | 241,0568291(20) | 432,2(7) thn | α | 237 Np | 5/2− | ||||||||||||
CD (7,4 × 10 −10 %) | 207 Tl, 34 Si | ||||||||||||||||||
SF (4,3 × 10 −10 %) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
241m Am | 2200(100) keV | 1,2(3) μdtk | SF | ||||||||||||||||
242 Am | 95 | 147 | 242,0595492(20) | 16,02(2) jam | β − (82,7%) | 242 Cm | 1− | ||||||||||||
EC (17,3%) | 242 Pu | ||||||||||||||||||
242m1 Am | 48,60(5) keV | 141(2) thn | IT (99,54%) | 242 Am | 5− | ||||||||||||||
α (0,46%) | 238 Np | ||||||||||||||||||
SF (1,5 × 10 −8 %) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
242m2 Am | 2200(80) keV | 14,0(10) mdtk | (2+, 3−) | ||||||||||||||||
243 Am [ n 7 ] | 95 | 148 | 243,0613811(25) | 7.370(40) thn | α | 239 Np | 5/2− | ||||||||||||
SF (3,7 × 10 −9 %) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
244 Am | 95 | 149 | 244,0642848(22) | 10,1(1) jam | β − | 244 Cm | (6−)# | ||||||||||||
244m Am | 86.1(10) keV | 26(1) mnt | β − (99,96%) | 244 Cm | 1+ | ||||||||||||||
EC (0,0361%) | 244 Pu | ||||||||||||||||||
245 Am | 95 | 150 | 245,066452(4) | 2,05(1) jam | β − | 245 Cm | (5/2)+ | ||||||||||||
246 Am | 95 | 151 | 246,069775(20) | 39(3) mnt | β − | 246 Cm | (7−) | ||||||||||||
246m1 Am | 30(10) keV | 25,0(2) mnt | β − (99,99%) | 246 Cm | 2(−) | ||||||||||||||
IT (0,01%) | 246 Am | ||||||||||||||||||
246m2 Am | ~2000 keV | 73(10) μdtk | |||||||||||||||||
247 Am | 95 | 152 | 247,07209(11)# | 23,0(13) mnt | β − | 247 Cm | (5/2)# | ||||||||||||
Header & footer tabel ini: |
- ^ m Am – Isomer nuklir tereksitasi.
- ^ ( ) – Ketidakpastian (1 σ ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
- ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa ( trends from the Mass Surface , TMS).
-
^
Mode peluruhan:
CD: Peluruhan gugus EC: Penangkapan elektron IT: Transisi isomerik SF: Fisi spontan - ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
- ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga ( trends of neighboring nuclides , TNN).
- ^ a b Isotop yang paling umum
Amerisium-241
Amerisium-241 adalah isotop amerisium yang paling umum dalam limbah nuklir. [ 3 ] Ia merupakan isotop yang digunakan dalam detektor asap amerisium yang didasarkan pada bilik pengionan . Ia merupakan bahan bakar potensial untuk generator termoelektrik radioisotop yang tahan lama.
Parameter | Nilai |
---|---|
Massa atom | 241,056829 u |
Surplus massa | 52930 keV |
Energi peluruhan beta | -767 keV |
Spin | 5/2− |
Waktu paruh | 432,6 tahun |
Fisi spontan | 1200 per kg dtk |
114 watt/kg |
Nuklida induk yang mungkin: beta dari 241 Pu , penangkapan elektron dari 241 Cm , alfa dari 245 Bk .
241 Am meluruh melalui emisi alfa , dengan produk sampingan sinar gama . Keberadaannya dalam plutonium ditentukan oleh konsentrasi asli dari 241 Pu dan umur sampelnya. Karena penetrasi radiasi alfa yang rendah, 241 Am hanya menimbulkan risiko kesehatan saat tertelan atau terhirup. Sampel plutonium yang lebih tua yang mengandung 241 Pu mengandung penumpukan 241 Am. Penghapusan kimia amerisium dari plutonium yang dikerjakan ulang (misalnya selama pengerjaan ulang biji plutonium ) mungkin diperlukan.
Amerisium-242m

Persentase fisi adalah 100 dikurangi persentase yang ditunjukkan.
Kecepatan total transmutasi sangat bervariasi menurut nuklida.
245 Cm– 248 Cm berumur panjang dengan peluruhan yang dapat diabaikan.
Probabilitas | Mode peluruhan | Energi peluruhan | Produk peluruhan |
---|---|---|---|
99,54% | transisi isomerik | 0,05 MeV | 242 Am |
0,46% | peluruhan alfa | 5,64 MeV | 238 Np |
(1,5±0,6) × 10 −10 [ 5 ] | fisi spontan | ~200 MeV | Produk fisi |
Amerisium-242m memiliki massa 242,0595492 g/mol. Ia merupakan salah satu kasus yang jarang terjadi, seperti 180m Ta , 210m Bi dan beberapa isomer holmium , di mana isomer nuklir berenergi lebih tinggi lebih stabil daripada yang berenergi lebih rendah, amerisium-242 . [ 6 ]
242m Am bersifat fisil dan memiliki massa kritis yang rendah, sebanding dengan 239 Pu . [ 7 ] Ia memiliki penampang yang sangat tinggi untuk fisi, dan jika di dalam reaktor nuklir , ia dapat dihancurkan dengan relatif cepat. Sebuah pekerjaan telah dilakukan untuk menyelidiki apakah isotop ini dapat digunakan untuk jenis baru. [ 8 ] [ 9 ]
Probabilitas | Mode peluruhan | Energi peluruhan | Produk peluruhan |
---|---|---|---|
82,70% | peluruhan beta | 0,665 MeV | 242 Cm |
17,30% | penangkapan elektron | 0,751 MeV | 242 Pu |
Amerisium-243

Amerisium-243 memiliki massa 243,06138 g/mol dan waktu paruh 7.370 tahun, yang paling tahan lama dari semua isotop amerisium. Ia terbentuk dalam siklus bahan bakar nuklir oleh penangkapan neutron pada 242 Pu yang diikuti oleh peluruhan beta . [ 10 ] Produksinya meningkat secara eksponensial dengan meningkatnya karena total 5 penangkapan neutron pada 238 U diperlukan. Jika bahan bakar MOX digunakan, terutama bahan bakar MOX yang tinggi dalam 241 Pu dan 242 Pu, lebih banyak amerisium secara keseluruhan dan lebih banyak 243 Am akan terproduksi.
Ia meluruh dengan memancarkan partikel alfa (dengan energi peluruhan 5,27 MeV) [ 10 ] menjadi 239 Np , yang kemudian dengan cepat meluruh menjadi 239 Pu , atau yang lebih jarang, melalui fisi spontan . [ 11 ]
Adapun isotop amerisium lainnya, dan lebih umum untuk semua pemancar alfa, 243 Am bersifat karsinogenik jika terjadi kontaminasi internal setelah terhirup atau tertelan. 243 Am juga memunculkan risiko iradiasi eksternal yang terkait dengan sinar gama yang dipancarkan oleh produk peluruhannya yang berumur pendek, 239 Np. Risiko iradiasi eksternal untuk dua isotop amerisium lainnya ( 241 Am dan 242m Am) kurang dari 10% bila dibandingkan dengan 243 Am. [ 3 ]
Referensi
- ^ a b "Observation of new neutron-deficient isotopes with Z ≥ 92 in multinucleon transfer reactions" http://inspirehep.net/record/1383747/files/scoap3-fulltext.pdf
- ^ Kaji, D.; Morimoto, K.; Haba, H.; Ideguchi, E.; Koura, H.; Morita, K. (2016). "Decay Properties of New Isotopes 234 Bk and 230 Am, and Even–Even Nuclides 234 Cm and 230 Pu" (PDF) . Journal of the Physical Society of Japan . 84 (15002): 015002. doi : 10.7566/JPSJ.85.015002 .
- ^ a b "Americium" Diarsipkan 30 Juli 2012 di Wayback Machine .. Argonne National Laboratory, EVS. Diakses tanggal 14 Juli 2022.
- ^ Sasahara, Akihiro; Matsumura, Tetsuo; Nicolaou, Giorgos; Papaioannou, Dimitri (April 2004). "Neutron and Gamma Ray Source Evaluation of LWR High Burn-up UO2 and MOX Spent Fuels" . Journal of Nuclear Science and Technology . 41 (4): 448– 456. doi : 10.3327/jnst.41.448 .
- ^ J. T. Caldwell; S. C. Fultz; C. D. Bowman; R. W. Hoff (March 1967). "Spontaneous Fission Half-Life of Am 242 m ". Physical Review . 155 (4): 1309– 1313. Bibcode : 1967PhRv..155.1309C . doi : 10.1103/PhysRev.155.1309 . (waktu paruh (9,5±3,5) × 10 11 tahun)
- ^ 95-Am-242 Diarsipkan 19 Juli 2011 di Wayback Machine .
- ^ "Critical Mass Calculations for 241 Am, 242m Am and 243 Am" (PDF) . Diarsipkan dari asli (PDF) tanggal 22 Juli 2011 . Diakses tanggal 14 Juli 2022 .
- ^ "Extremely Efficient Nuclear Fuel Could Take Man To Mars In Just Two Weeks" (Press release). Ben-Gurion University Of The Negev. 28 Desember 2000.
- ^ Ronen, Yigal; Shwageraus, E. (2000). "Ultra-thin 241mAm fuel elements in nuclear reactors". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A . 455 (2): 442– 451. Bibcode : 2000NIMPA.455..442R . doi : 10.1016/s0168-9002(00)00506-4 .
- ^ a b "Americium-243" Diarsipkan 25 Februari 2011 di Wayback Machine .. Oak Ridge National Laboratory. Diakses tanggal 14 Juli 2022.
- ^ "Isotopes of the Element Americium" . Jefferson Lab Science Education. Diakses tanggal 14 Juli 2022.
Sumber
-
Massa isotop dari:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3– 128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
-
Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)" . Pure and Applied Chemistry . 75 (6): 683– 800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)" . Pure and Applied Chemistry . 78 (11): 2051– 2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
- "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised" . International Union of Pure and Applied Chemistry . 19 Oktober 2005.
-
Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3– 128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database" . Laboratorium Nasional Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (Edisi 85). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .