Isótopos de amerício - Isotopes of americium

Principais isótopos do amerício   ( 95 Am)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
241 am syn 432,2 a SF -
α 237 Np
242 m1 Am syn 141 anos ISTO 242 am
α 238 Np
SF -
243 am syn 7370 anos SF -
α 239 Np

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
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:
  1. ^ m Am - isômero nuclear Excited.
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da superfície de massa (TMS).
  4. ^ Modos de decadência:
    CD: Deterioração do cluster
    CE: Captura de elétrons
    ISTO: Transição isomérica
    SF: Fissão espontânea
  5. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  6. ^ a b # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  7. ^ 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
tem meia-vida
na faixa de
100 a-210 ka ...

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
₡ tem seção transversal de captura de nêutron térmico na faixa de 8–50 celeiros
ƒ  isômero metaestávelfissil № principalmente um material radioativo de ocorrência natural (NORM) þ  veneno de nêutron (seção transversal de captura de nêutron térmico maior que 3k celeiros) † faixa 4-97 a: Produto de fissão de vida média ‡ acima de 200 ka: Produto de fissão de vida longa




Isótopos notáveis

Americium-241

Americium-241 é usado em detectores de fumaça de ionização .

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

Fluxo de transmutação entre 238 Pu e 244 cm em LWR.
A porcentagem de fissão é 100 menos as porcentagens mostradas.
A taxa total de transmutação varia muito por nuclídeo.
245 cm - 248 cm têm vida longa com deterioração insignificante.
Modos de decaimento Am 242m ( meia-vida : 141 anos)
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 .

Modos de decaimento 242 Am ( meia-vida : 16 horas)
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