Americium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25°C	11,7
Härte nach Mohs und nach Brinell
Schallgeschwindigkeit in
Schmelztemperatur in °C	> 850
spezifische Schmelzwärme in	59,26
Siedetemperatur in °C	2600
spezifische Verdampfungswärme in	981,48
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in	10,0
spezifische Wärmekapazität in
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,6803
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)

Alle Isotope sind radioaktiv.

Isotope des Elements

Ordnungszahl Z	Massen- zahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
95	241	241,056 71	künstlich	α: 5,486	458 a
	242	242,059 50	künstlich	β : 0,6	100 a
	243	243,061 37	künstlich	α: 5,275	8 · 103 a
	245	245,066 34	künstlich	β : 0,9	2 h

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Das radioaktive Schwermetall Americium ist silberweiß glänzend und sehr geschmeidig. An Luft läuft es jedoch wegen einsetzender Oxidation schnell an. Es tritt in zwei allotropen Modifikationen auf: α-Americium und β-Americium. Es besitzt eine mittlere Schmelz- und Siedetemperatur. Americium gehört zu den sog. Actinoiden. Es neigt zu Komplexbildung und bildet in seinen Verbindungen die Oxidationsstufen II, III, IV, V und IV, wobei die Oxidationsstufe III die stabilste ist. Americium ist stark elektropositiv und ein sehr unedles Metall. Es ist sehr reaktionsfreudig und wird in Sauerstoff- oder Wasserstoffatmosphäre oberflächlich unter Bildung des Americiumoxids oder Americiumhydroxids angegriffen. Es löst sich leicht in Säuren.

Entdeckung

Americium wurde in Form des Isotops Am 1945 von den amerikanischen Forschern SEABORG, GHIORSO, JAMES und MORGAN künstlich hergestellt und nachgewiesen. Im Juli 1944 beschossen SEABORG und Mitarbeiter eine Probe Pu mit ⁴He-Kernen und eine weitere Probe mit Deuteronen. Nach der chemischen Abtrennung der dreiwertigen Ionen von Plutonium wurden zwei α-Aktivitäten entdeckt, die auf die Elemente 95 und 96 hinwiesen. Der eindeutige Nachweis des Element 95 gelang erst später, nach der Aufarbeitung einer Probe Pu, die sechs Monate in einem Kernreaktor bestrahlt worden war. Erst Ende 1945 gelang es CUNNIGHAM (1912 - 1972), wenige Mikrogramm in Form des Isotops Am als Hydroxid zu isolieren und einige Eigenschaften des Elements zu ermitteln. Das Element 95 erhielt in Anlehnung an seinen leichteren Homologen Europium den Namen «Americium» mit dem chemischen Symbol «Am».

Vorkommen/Herstellung

Americium existiert nicht natürlich. Es fällt als Nebenprodukt in Form der Isotope Am und Am in den Brennelementen von Kernreaktoren an. Die Anreicherung und Abtrennung des Elements aus den Reaktor-Ablaugen erfolgt über das stabilere Am^{3 +}-Ion mit Lanthanoiden als Trägersubstanzen. Davon wird es durch fraktionierte Fluoridfällung getrennt. Außerdem wird das Metall auch durch Reduktion des Americiumtrifluorids mit Barium oder durch Reduktion von Americium(IV)-oxid mit Lanthan oder Thorium und anschließender fraktionierter Destillation gewonnen.

Verwendung

Das Isotop des Americium Am wird hauptsächlich zur Erzeugung höherer Transurane verwendet. Es dient u. a. auch als Wärmequelle in thermoelektrischen Isotopenbatterien für Satelliten, als Strahlungsquelle für die Fluoreszenzspektroskopie.

Wichtige Verbindungen

AmF₄ (rosa) und Am₂O₃ (braun)

Bau

Americum kristallisiert in einer dichtesten hexagonalen Struktur.