امريشيوم

Americium - Américium

الأمريشيوم

لينا عطار

خصائصه الفيزيائية

خواصه الكيميائية

استعمالاته وأخطاره

الأمريشيوم (أو الأمريسيوم) americium، رمزه Am، وهو معدن من فصيلة الأكتينيدات في الجدول الدوري، وهو من عناصر ما بعد اليورانيوم، ونُسب اسمه إلى القارة (أمريكا) حيث اكتُشف. صُنّع النظير المُشعّ Am241 (عمر النصف 1/2t =432.2 سنة) للمرّة الأولى عام 1944 في جامعة شيكاغو في الولايات المتحدة الأمريكية، وذلك بالقذف المتسلسل للبلوتونيوم بالنترونات داخل المفاعل النووي؛ وفقاً للتفاعل (1):

يتفكك الأمريشيوم-241 بدوره إلى النبتونيوم-237 مُصدراً جسيمات ألفا وأشعة غاما، وفق التفاعل (2):

للأمريشيوم سبعة عشر نظيراً، وجميعها مشعة، أهمها Am240 (_1/2t = 2.1 يوم ) ، و Am241 (_1/2t = 432.2 سنة)، و Am242 (_1/2t= 16ساعة) و Amm242 (_1/2t = 141سنة) وAm243 (_1/2t = 7370سنة) وAm244 (_1/2t= 10.1ساعة) و Am245 (_1/2t = 2.1 ساعة) وAm246 (_1/2t = 39 دقيقة).

يُعدّ Am243 أكثرها استقراراً، وكان Am241 أول نظير جرى اصطناعه من اليورانيوم-238 داخل المفاعل وفق التفاعل (3):

ينتج الـAm243  النقي بالقذف النتروني المتتالي والفصل الكيميائي وفق التفاعلين (4 و 5):

ثم يحوّل البلوتونيوم-242 ـ بعد الفصل الكيميائي ـ إلى البلوتونيوم-243 والذي بدوره يُفصل كيميائياً وفق التفاعل (5):

يتفكك الأمريشيوم- 243 مطلقاً جسيم ألفا متحولاً إلى NP239 الذي يتفكك مطلقاً أشعة ومتحولاً إلى بلوتونيوم- 239، وينشطر بالمئة منه تلقائياً.

الأمريشيوم- 243 مادة خطرة؛ لأنها مسَرطنة، ويطلق النبتونيوم - 234 أشعة خطرة؛ ما يجعل النظير 243 أخطر نظائر الأمريشيوم.

خصائصه الفيزيائية

يُلخص الجدول (1) أهم خصائص الأمريشيوم الذرية والفيزيائية:

الجدول (1): خصائص الأمريشيوم الذرية والفيزيائية. العدد الذري: 95. الترتيب الإلكتروني: العدد الكتلي: (243). طاقة التأيّن الأول: 578 كيلو جول/مول. الحالة الفيزيائية عند درجة الحرارة العادية: صلب. وزن واحدة الحجوم: 12 غرام/سنتيمتر مكعب. درجة الانصهار: 1176سْ. درجة الأكسدة: VI, V, IV, III, II. درجة الغليان:2011سْ. نصف القطر الذري: 173بيكومتر.

خواصه الكيميائية

الأمريشيوم معدن فعال كيميائياً، كهرسلبيته (بحسب مقياس باولنغ) 1.3، وقد حُضّرت مركّبات عدّة للأمريشيوم، أهمها الأكاسيد والهاليدات والنترات وخليطة (سبيكة) الأمريشيوم- بريليوم، وجميعها ملونة؛ ويُعدّ ثنائي أكسيد الأمريشيوم () وثلاثي فلوريد الأمريشيوم () أهم مركّبات الأمريشيوم الصلبة. من الناحية الصناعية يمكن تحضير معدن الأمريشيوم بإرجاع ثلاثي فلوريد الأمريشيوم ببخار الباريوم عند الدرجة 1000-1200سْ، أو بإرجاع ثنائي أكسيد الأمريشيوم بمعدن اللانتانوم. يتميز معدن الأمريشيوم بلونه الأبيض-الفضي، ويفقد بريقه تدريجياً في الهواء الطلق؛ ينحل في الأوساط الحمضية، وهو مقاوم للأوساط القلوية. يبين الجدول (2) الخصائص الإشعاعيّة لأهم نظائر الأمريشيوم.

الجدول (2):الخصائص الإشعاعيّة لأهم نظائر الأمريشيوم والنظائر المرافقة له: النظير المُشعّ عمر النصف النشاط النوعي (Ci/g) نوع التفكك الطاقة الإشعاعيّة(MeV) ألفا() بيتا( ) غاما() Am241 432.2 سنة 3.5 5.5 0.052 0.033 Amm242 141 سنة 9.8 IT 0.025 0.044 0.005 Am242 16 ساعة 820,000 - 0.18 0.018 Am243 7370 سنة 0.2 5.3 0.022 0.055 Np239 2.4 يوم 230,000 - 0.26 0.170 حيث تمثل IT: الانتقال الإيزوميري/التماكبي، EC: الأسر الإلكتروني

استعمالاته وأخطاره

يدخل الأمريشيوم إلى جسم الإنسان عن طريق الجهاز الهضمي أو الاستنشاق أو التلامس مع الجلد، لذا يجب التعامل معه- ولاسيما الـ Am243 - بحذر شديد. إن خطر استنشاق الأمريشيوم أكبر من خطر الهضم، ويؤدي كلا التعرضين إلى تركّزه في العمود الفقري والعظام والكبد والعضلات لفترة طويلة من الزمن مُسبباً إتلافها وأوراماً سرطانية. ويبين الجدول (3) معاملات الخطر الإشعاعية لأهم نظائر الأمريشيوم.

الجدول (3): معاملات الخطر الإشعاعية لأهم نظائر الأمريشيوم. النظير المُشعّ أخطار السرطان المزمن والمميت الاستنشاق (pCi-1) الهضم (pCi-1) Am241 2.4×10-8 9.5×10-11 mAm242 6.8×10-8 6.8×10-11 Am243 9.8×10-6 9.8×10-11

يستعمل الأمريشيوم على نحو واسع في حساسات الدّخان وتحديد سماكة الزجاج في صناعة الزجاج المسطّح؛ إضافةً إلى استعماله مصدراً محمولاً للتصوير الإشعاعي بأشعة غاما وفي الأبحاث البلورية ومادة أساسية في المفاعلات النووية أو كجسيمات مُسرّعة لإنتاج عناصر مُشعة أخرى أعلى وزناً.

مراجع للاستزادة: -G. Choppin, Jan-Olov Liljenzin and Jan Rydberg, Radiochemistry and Nuclear Chemistry; Butterworth-Heinemann, 2002. -W. D. Loveland, D. J. Morrissey and G. T. Seaborg, Modern Nuclear Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., 2006. -N. NGreenwood and A.Earnshaw, Chemistry of The Elements, Butterworth-Heinemann, 1998.

---

- التصنيف : الكيمياء اللاعضوية - النوع : الكيمياء اللاعضوية - المجلد : المجلد الثالث مشاركة :