Isotopes d'américium - Isotopes of americium

Principaux isotopes de l' américium   ( 95 Am)
Isotope Carie
abondance demi-vie ( t 1/2 ) mode produit
241 am syn 432,2 ans SF
?? 237 Np
242 m1 Am syn 141 ans CE 242 am
?? 238 Np
SF
243 am syn 7370 ans SF
?? 239 Np

L'américium ( 95 Am) est un élément artificiel , et donc un poids atomique standard ne peut pas être donné. Comme tous les éléments artificiels, il ne possède pas d' isotopes stables connus . Le premier isotope à être synthétisé était le 241 Am en 1944. L'élément artificiel se désintègre en éjectant des particules alpha . L'américium a un numéro atomique de 95 (le nombre de protons dans le noyau de l'atome d'américium).

Dix - neuf radio - isotopes de l'américium - 223 Am, 229 Am, 230 Am et ceux allant de 232 Am à 247 Am - ont été caractérisés, le plus stable étant 243 Am avec une demi-vie de 7 370 ans, et 241 Am avec une demi-vie -vie de 432,2 ans. Tous les isotopes radioactifs restants ont des demi-vies inférieures à 51 heures, et la majorité d'entre eux ont des demi-vies inférieures à 100 minutes. Cet élément a également 8 méta-états , le plus stable étant 242m Am (t 1/2 = 141 ans).

Liste des isotopes

Nuclide
Z N Masse isotopique ( Da )
Demi-vie

Mode de décomposition


Isotope fille

Spin et
parité
Énergie d'excitation
223 h 95 128 5.2(+12.0-4.4) ms ?? 219 Np
229 am 95 134 229.04525(9) 1,8(1,5) s ?? 225 Np
230 h 95 135 230.04609(14)# 32 (+22-9) s β + (64,7%) 230 Pu
β + , SF (35,3%) (divers)
232 am 95 137 232.04659(32)# 79(2) art. β + (98 %) 232 Pu
(2%) 228 Np
β + , SF (0,069%) (divers)
233 am 95 138 233.04635(11)# 3.2(8) minutes β + 233 Pu
?? 229 Np
234 h 00 95 139 234.04781(22)# 2,32(8) minutes β + (99,95 %) 234 Pu
(.04 %) 230 Np
β + , SF (0,0066%) (divers)
235 h 95 140 235.04795(13)# 9,9 (5) minutes β + 235 Pu 5/2−#
(rare) 231 Np
236 am 95 141 236.04958(11)# 3,6(1) minutes β + 236 Pu
?? 232 Np
237 am 95 142 237.05000(6)# 73,0 (10) minutes β + (99,97 %) 237 Pu 5/2(−)
(.025%) 233 Np
238 am 95 143 238.05198(5) 98(2) minutes β + 238 Pu 1+
(10 −4 %) 234 Np
238m Am 2500(200)# keV 35(10) s
239 am 95 144 239.0530245(26) 11.9(1) h CE (99,99 %) 239 Pu (5/2)−
(.01 %) 235 Np
239m Am 2500(200) keV 163(12) ns (7/2+)
240 h 00 95 145 240.055300(15) 50,8(3) heures β + 240 unités (3−)
(1,9×10 −4 %) 236 Np
241 am 95 146 241.0568291(20) 432.2(7) oui ?? 237 Np 5/2−
CD (7,4×10 -10 %) 207 Tl, 34 Si
FS (4,3×10 -10 %) (divers)
241m Am 2200 (100) keV 1,2(3) s 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) oui TI (99,54 %) 242 am 5−
(0,46 %) 238 Np
FS (1,5×10 −8 %) (divers)
242m2 Am 2200(80) keV 14,0 (10) ms (2+, 3−)
243 am 95 148 243.0613811(25) 7 370 (40) ans ?? 239 Np 5/2−
FS (3,7×10 −9 %) (divers)
244 am 95 149 244.0642848(22) 10.1(1) h β - 244 cm (6−)#
244m Am 86,1(10) keV 26(1) minutes β - (99,96%) 244 cm 1+
CE (.0361 %) 244 Pu
245 h 95 150 245.066452(4) 2.05(1) h β - 245 cm (5/2)+
246 am 95 151 246.069775(20) 39(3) minutes β - 246 cm (7−)
246m1 Am 30(10) keV 25,0(2) minutes β - (99,99%) 246 cm 2(-)
TI (.01 %) 246 am
246m2 Am ~2000 keV 73(10) s
247 am 95 152 247.07209(11)# 23,0 (13) minutes β - 247 cm (5/2)#
Cet en-tête et pied de page de tableau :
  1. ^ m Am – Isomère nucléaire excité.
  2. ^ ( ) – L'incertitude (1 σ ) est donnée sous forme concise entre parenthèses après les derniers chiffres correspondants.
  3. ^ # – Masse atomique marquée # : valeur et incertitude dérivées non pas de données purement expérimentales, mais au moins en partie des tendances de la Masse Surface (TMS).
  4. ^ Modes de décomposition :
    CD: Décroissance des grappes
    CE : Capture d'électrons
    CE: Transition isométrique
    SF : Fission spontanée
  5. ^ ( ) valeur de rotation – Indique la rotation avec des arguments d'affectation faibles.
  6. ^ a b # - Les valeurs marquées # ne sont pas purement dérivées de données expérimentales, mais au moins en partie des tendances des nucléides voisins (TNN).
  7. ^ a b Isotopes les plus courants


Actinides vs produits de fission

Actinides par chaîne de désintégration
Plage de demi-vie ( a )
Produits de fission de 235 U par rendement
4 n 4 n +1 4 n +2 4 n +3
4,5 à 7 % 0,04-1,25 % <0,001 %
228 Ra 4–6 un ?? 155 Euþ
244 cmƒ 241 Puƒ 250 Cf 227 Ac 10–29 un 90 Sr 85 kr 113m Cdþ
232 Uƒ 238 Puƒ 243 cmƒ 29-97 un 137 Cs 151 Smþ 121m Sn
248 Bk 249 Cfƒ 242m amƒ 141-351 un

Aucun produit de fission
n'a une demi-vie
comprise entre
100 et 210 ka ...

241 Amƒ 251 Cfƒ 430-900 un
226 Ra 247 Bk 1,3–1,6 ka
240 unités 229 ème 246 cmƒ 243 Amƒ 4,7 à 7,4 ka
245 cmƒ 250 cm 8,3 à 8,5 ka
239 Puƒ 24,1 ka
230 ème 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 à 6,5 mA 135 Cs 107 pd
236 U 247 cmƒ 15–24 Ma 129 I
244 Pu 80 M

... ni au-delà de 15,7 Ma

232 Th 238 U 235 Uƒ№ 0,7 à 14,1 Ga

Légende des symboles en exposant
₡ a une section efficace de capture des neutrons thermiques de l'ordre de 8 à 50 granges
ƒ  isomère métastablefissile № principalement une matière radioactive naturelle (MRN) þ  poison neutronique (section efficace de capture des neutrons thermiques supérieure à 3 000 granges) † plage 4–97 a : Produit de fission à vie moyenne supérieur à 200 ka : Produit de fission à vie longue




Isotopes notables

Américium-241

L'américium-241 est utilisé dans les détecteurs de fumée à ionisation .

L'américium-241 est l'isotope d'américium le plus répandu dans les déchets nucléaires. C'est l'isotope utilisé dans un détecteur de fumée à l'américium basé sur une chambre d'ionisation . C'est un combustible potentiel pour les générateurs thermoélectriques à radio-isotopes à longue durée de vie .

Paramètre Valeur
Masse atomique 241.056829 u
Excès de masse 52930 keV
Énergie de désintégration bêta -767 keV
Tournoyer 5/2−
Demi-vie 432,6 ans
Fissions spontanées 1200 par kg s
Chaleur de décomposition 114 watts/kg

Nuclides parents possibles : bêta de 241 Pu , capture d'électrons de 241 Cm, alpha de 245 Bk.

L'américium-241 se désintègre par émission alpha , avec un sous-produit des rayons gamma . Sa présence dans le plutonium est déterminée par la concentration initiale de plutonium 241 et l'âge de l'échantillon. En raison de la faible pénétration des rayonnements alpha, l'américium-241 ne présente un risque pour la santé que lorsqu'il est ingéré ou inhalé. Les échantillons plus anciens de plutonium contenant du plutonium 241 contiennent une accumulation de 241 Am. Une élimination chimique de l'américium du plutonium retravaillé (par exemple pendant le remaniement des puits de plutonium ) peut être nécessaire.

Américium-242m

Flux de transmutation entre 238 Pu et 244 Cm en REO.
Le pourcentage de fission est de 100 moins les pourcentages indiqués.
Le taux total de transmutation varie considérablement selon le nucléide.
245 cm- 248 cm sont à vie longue décadence négligeable.
Modes de désintégration de 242m Am ( demi-vie : 141 ans)
Probabilité Mode de décomposition Énergie de désintégration Produit de décomposition
99,54% transition isomérique 0,05  MeV 242 am
  0,46% désintégration alpha 5,64 MeV 238 Np
(1,5±0,6) × 10 −10 fission spontanée ~200 MeV produits de fission

L'américium-242m a une masse de 242,0595492 g/mol. C'est l'un des rares cas, comme 180m Ta , 210m Bi et plusieurs isomères d'holmium , où un isomère nucléaire de plus haute énergie est plus stable que celui de plus basse énergie, l' Americium-242 .

Le 242m Am est fissile (car il possède un nombre impair de neutrons ) et a une masse critique faible , comparable à celle du 239 Pu . Il a une section efficace très élevée pour la fission, et s'il est dans un réacteur nucléaire, il est détruit relativement rapidement. Des travaux ont été menés pour déterminer si cet isotope pouvait être utilisé pour un nouveau type de fusée nucléaire .

242 modes de désintégration de l'Am ( demi-vie : 16 heures)
Probabilité Mode de décomposition Énergie de désintégration Produit de décomposition
82,70 % désintégration bêta 0,665 MeV 242 cm
17,30 % capture d'électrons 0,751 MeV 242 Pu

Américium-243

L'américium-243 a une masse de 243,06138 g/mol et une demi-vie de 7 370 ans, la plus longue de tous les isotopes de l'américium. Il se forme dans le cycle du combustible nucléaire par capture de neutrons sur du plutonium 242 suivie d'une désintégration bêta . La production augmente de façon exponentielle avec l'augmentation du taux de combustion, car un total de 5 captures de neutrons sur 238 U sont nécessaires.

Il se désintègre soit en émettant une particule alpha (avec une énergie de désintégration de 5,27 MeV) pour devenir 239 Np, qui se désintègre ensuite rapidement en 239 Pu , ou rarement, par fission spontanée .

Comme pour les autres isotopes de l'américium, et plus généralement pour tous les émetteurs alpha, le 243 Am est cancérigène en cas de contamination interne après avoir été inhalé ou ingéré. Le 243 Am présente également un risque d'irradiation externe lié au rayonnement gamma émis par son produit de désintégration de courte durée 239 Np . Le risque d'irradiation externe pour les deux autres isotopes de l'américium ( 241 Am et 242 m Am) est inférieur à 10 % de celui de l'américium-243.

Voir également

Les références

Sources