Isótopos de amerício - Isotopes of americium
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Amerício ( 95 Am) é um elemento artificial e, portanto, um peso atômico padrão não pode ser fornecido. Como todos os elementos artificiais, não possui isótopos estáveis conhecidos . O primeiro isótopo a ser sintetizado foi o 241 Am em 1944. O elemento artificial decai ejetando partículas alfa . Amerício tem um número atômico de 95 (o número de prótons no núcleo do átomo de amerício).
Dezenove radioisótopos de amerício - 223 Am, 229 Am, 230 Am e aqueles variando de 232 Am a 247 Am - foram caracterizados, com o mais estável sendo 243 Am com meia-vida de 7.370 anos e 241 Am com meia -vida de 432,2 anos. Todos os isótopos radioativos restantes têm meia-vida inferior a 51 horas, e a maioria deles tem meia-vida inferior a 100 minutos. Este elemento também tem 8 metaestados , com o mais estável sendo 242m Am (t 1/2 = 141 anos).
Lista de isótopos
Nuclídeo |
Z | N |
Massa isotópica ( Da ) |
Meia-vida |
Modo de decaimento |
Isótopo filha |
Giro e paridade |
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Energia de excitação | |||||||||||||||||||
223 am | 95 | 128 | 5,2 (+ 12,0-4,4) ms | α | 219 Np | ||||||||||||||
229 am | 95 | 134 | 229,04525 (9) | 1,8 (1,5) s | α | 225 Np | |||||||||||||
230 am | 95 | 135 | 230,04609 (14) # | 32 (+ 22-9) s | β + (64,7%) | 230 Pu | |||||||||||||
β + , SF (35,3%) | (vários) | ||||||||||||||||||
232 am | 95 | 137 | 232,04659 (32) # | 79 (2) s | β + (98%) | 232 Pu | |||||||||||||
α (2%) | 228 Np | ||||||||||||||||||
β + , SF (0,069%) | (vários) | ||||||||||||||||||
233 am | 95 | 138 | 233,04635 (11) # | 3,2 (8) min | β + | 233 Pu | |||||||||||||
α | 229 Np | ||||||||||||||||||
234 am | 95 | 139 | 234,04781 (22) # | 2,32 (8) min | β + (99,95%) | 234 Pu | |||||||||||||
α (0,04%) | 230 Np | ||||||||||||||||||
β + , SF (0,0066%) | (vários) | ||||||||||||||||||
235 am | 95 | 140 | 235.04795 (13) # | 9,9 (5) min | β + | 235 Pu | 5 / 2− # | ||||||||||||
α (raro) | 231 Np | ||||||||||||||||||
236 am | 95 | 141 | 236,04958 (11) # | 3,6 (1) min | β + | 236 Pu | |||||||||||||
α | 232 Np | ||||||||||||||||||
237 am | 95 | 142 | 237,05000 (6) # | 73,0 (10) min | β + (99,97%) | 237 Pu | 5/2 (-) | ||||||||||||
α (0,025%) | 233 Np | ||||||||||||||||||
238 am | 95 | 143 | 238,05198 (5) | 98 (2) min | β + | 238 Pu | 1+ | ||||||||||||
α (10 −4 %) | 234 Np | ||||||||||||||||||
238m Am | 2500 (200) # keV | 35 (10) μs | |||||||||||||||||
239 am | 95 | 144 | 239,0530245 (26) | 11,9 (1) h | EC (99,99%) | 239 Pu | (5/2) - | ||||||||||||
α (0,01%) | 235 Np | ||||||||||||||||||
239m Am | 2500 (200) keV | 163 (12) ns | (7/2 +) | ||||||||||||||||
240 am | 95 | 145 | 240,055300 (15) | 50,8 (3) h | β + | 240 Pu | (3−) | ||||||||||||
α (1,9 × 10 −4 %) | 236 Np | ||||||||||||||||||
241 am | 95 | 146 | 241,0568291 (20) | 432,2 (7) y | α | 237 Np | 5 / 2− | ||||||||||||
CD (7,4 × 10 −10 %) | 207 Tl, 34 Si | ||||||||||||||||||
SF (4,3 × 10 −10 %) | (vários) | ||||||||||||||||||
241m Am | 2200 (100) keV | 1,2 (3) μs | SF | ||||||||||||||||
242 am | 95 | 147 | 242,0595492 (20) | 16,02 (2) h | β - (82,7%) | 242 cm | 1− | ||||||||||||
CE (17,3%) | 242 Pu | ||||||||||||||||||
242m1 Am | 48,60 (5) keV | 141 (2) y | TI (99,54%) | 242 am | 5− | ||||||||||||||
α (0,46%) | 238 Np | ||||||||||||||||||
SF (1,5 × 10 -8 %) | (vários) | ||||||||||||||||||
242m2 Am | 2200 (80) keV | 14,0 (10) ms | (2+, 3−) | ||||||||||||||||
243 am | 95 | 148 | 243,0613811 (25) | 7.370 (40) y | α | 239 Np | 5 / 2− | ||||||||||||
SF (3,7 × 10 −9 %) | (vários) | ||||||||||||||||||
244 am | 95 | 149 | 244,0642848 (22) | 10,1 (1) h | β - | 244 cm | (6 -) # | ||||||||||||
244m Am | 86,1 (10) keV | 26 (1) min | β - (99,96%) | 244 cm | 1+ | ||||||||||||||
EC (0,0361%) | 244 Pu | ||||||||||||||||||
245 am | 95 | 150 | 245,066452 (4) | 2,05 (1) h | β - | 245 cm | (5/2) + | ||||||||||||
246 am | 95 | 151 | 246,069775 (20) | 39 (3) min | β - | 246 cm | (7−) | ||||||||||||
246m1 Am | 30 (10) keV | 25,0 (2) min | β - (99,99%) | 246 cm | 2 (-) | ||||||||||||||
TI (0,01%) | 246 am | ||||||||||||||||||
246m2 Am | ~ 2000 keV | 73 (10) μs | |||||||||||||||||
247 am | 95 | 152 | 247,07209 (11) # | 23,0 (13) min | β - | 247 cm | (5/2) # | ||||||||||||
Este cabeçalho e rodapé da tabela: |
- ^ m Am - isômero nuclear Excited.
- ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
- ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da superfície de massa (TMS).
-
^
Modos de decadência:
CD: Deterioração do cluster CE: Captura de elétrons ISTO: Transição isomérica SF: Fissão espontânea - ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
- ^ a b # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
- ^ a b Isótopos mais comuns
Actinídeos vs produtos de fissão
Actinídeos por cadeia de decaimento |
Faixa de meia-vida ( a ) |
Produtos de fissão de 235 U por rendimento | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4 n | 4 n +1 | 4 n +2 | 4 n +3 | |||||
4,5-7% | 0,04-1,25% | <0,001% | ||||||
228 Ra№ | 4-6 a | † | 155 Euþ | |||||
244 Cmƒ | 241 Puƒ | 250 Cf | 227 Ac№ | 10-29 a | 90 Sr | 85 Kr | 113m Cdþ | |
232 Uƒ | 238 Puƒ | 243 Cmƒ | 29-97 a | 137 Cs | 151 Smþ | 121m Sn | ||
248 Bk | 249 Cfƒ | 242m Amƒ | 141-351 a |
Nenhum produto de fissão |
||||
241 Amƒ | 251 Cfƒ | 430-900 a | ||||||
226 Ra№ | 247 Bk | 1,3-1,6 ka | ||||||
240 Pu | 229 th | 246 Cmƒ | 243 amƒ | 4,7-7,4 ka | ||||
245 Cmƒ | 250 cm | 8,3-8,5 ka | ||||||
239 Puƒ | 24,1 ka | |||||||
230 Th№ | 231 Pa№ | 32-76 ka | ||||||
236 Npƒ | 233 Uƒ | 234 U№ | 150–250 ka | ‡ | 99 Tc₡ | 126 Sn | ||
248 cm | 242 Pu | 327-375 ka | 79 Se₡ | |||||
1,53 Ma | 93 Zr | |||||||
237 Npƒ | 2,1-6,5 Ma | 135 Cs₡ | 107 Pd | |||||
236 U | 247 Cmƒ | 15–24 Ma | 129 I₡ | |||||
244 Pu | 80 ma |
... nem além de 15,7 Ma |
||||||
232 Th№ | 238 U№ | 235 Uƒ№ | 0,7-14,1 Ga | |||||
Legenda para símbolos sobrescritos |
Isótopos notáveis
Americium-241
Americium-241 é o isótopo mais prevalente do amerício nos resíduos nucleares. É o isótopo usado em um detector de fumaça de amerício baseado em uma câmara de ionização . É um combustível potencial para geradores termoelétricos de radioisótopos de longa vida .
Parâmetro | Valor |
---|---|
Massa atômica | 241,056829 u |
Excesso de massa | 52930 keV |
Energia de decaimento beta | -767 keV |
Rodar | 5 / 2− |
Meia-vida | 432,6 anos |
Fissões espontâneas | 1200 por kg s |
Calor de decomposição | 114 watts / kg |
Possíveis nuclídeos parentais: beta de 241 Pu , captura de elétrons de 241 Cm, alfa de 245 Bk.
Americium-241 decai por emissão alfa , com um subproduto dos raios gama . Sua presença no plutônio é determinada pela concentração original de plutônio-241 e a idade da amostra. Por causa da baixa penetração da radiação alfa, Americium-241 só representa um risco para a saúde quando ingerido ou inalado. Amostras mais antigas de plutônio contendo plutônio-241 contêm um acúmulo de 241 Am. Pode ser necessária uma remoção química do amerício do plutônio retrabalhado (por exemplo, durante o retrabalho dos poços de plutônio ).
Americium-242m
Probabilidade | Modo de decaimento | Energia decadente | Produto decadente |
---|---|---|---|
99,54% | transição isomérica | 0,05 MeV | 242 am |
0,46% | decadência alfa | 5,64 MeV | 238 Np |
(1,5 ± 0,6) × 10 −10 | fissão espontânea | ~ 200 MeV | produtos de fissão |
Americium-242m tem uma massa de 242,0595492 g / mol. É um dos casos raros, como 180m Ta , 210m Bi e vários isômeros de hólmio , onde um isômero nuclear de alta energia é mais estável do que o de baixa energia, Americium-242 .
242m Am é físsil (porque tem um número ímpar de nêutrons ) e tem uma massa crítica baixa , comparável à de 239 Pu . Ele tem uma seção transversal muito alta para a fissão e, se estiver em um reator nuclear, é destruído com relativa rapidez. O trabalho foi feito investigando se este isótopo poderia ser usado para um novo tipo de foguete nuclear .
Probabilidade | Modo de decaimento | Energia decadente | Produto decadente |
---|---|---|---|
82,70% | decadência beta | 0,665 MeV | 242 cm |
17,30% | captura de elétrons | 0,751 MeV | 242 Pu |
Americium-243
Americium-243 tem uma massa de 243,06138 g / mol e meia-vida de 7.370 anos, o mais duradouro de todos os isótopos de amerício. É formado no ciclo do combustível nuclear por captura de nêutrons em plutônio-242 seguido por decaimento beta . A produção aumenta exponencialmente com o aumento da queima, pois um total de 5 capturas de nêutrons em 238 U são necessárias.
Ele decai emitindo uma partícula alfa (com uma energia de decaimento de 5,27 MeV) para se tornar 239 Np, que então decai rapidamente para 239 Pu , ou raramente, por fissão espontânea .
Quanto aos outros isótopos de amerício, e mais geralmente para todos os emissores alfa, o 243 Am é cancerígeno no caso de contaminação interna após ser inalado ou ingerido. 243 Am também apresenta um risco de irradiação externa associada ao raio gama emitido por seu produto de decaimento de curta duração 239 Np . O risco de irradiação externa para os outros dois isótopos de amerício ( 241 Am e 242m Am) é inferior a 10% daquele para o amerício-243.
Veja também
Referências
Fontes
- Massas de isótopos de:
- Composições isotópicas e massas atômicas padrão de:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Pesos atômicos dos elementos. Revisão 2000 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351 / pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atômicos dos elementos 2005 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351 / pac200678112051 . Resumo da postura .
- Dados de meia-vida, spin e isômero selecionados das seguintes fontes.
- Centro Nacional de Dados Nucleares . "Banco de dados NuDat 2.x" . Laboratório Nacional de Brookhaven .
- IAEA - Seção de Dados Nucleares. Gráfico ao vivo dos nuclídeos. Centro Internacional de Viena.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabela dos Isótopos". Em Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85ª ed.). Boca Raton, Flórida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.