アメリシウムの同位体

アメリシウム（₉₅ Am）は人工元素であるため、標準的な原子量を与えることはできません。すべての人工元素と同様に、安定同位体は知られていません。最初に合成された同位体は1944年の²⁴¹ Amでした。人工元素はアルファ粒子を放出して崩壊します。アメリシウムの原子番号は95（アメリシウム原子の核内の陽子の数）です。²⁴³
桁違いに長生きしている²⁴¹
ただし、前者は後者よりも入手が困難です。使用済み核燃料に多く含まれているからです。

アメリシウムには、²³¹ Amを除く²²⁹ Amから²⁴⁷ Am までの18 種類の放射性同位体が特性評価されている。別の同位体である²²³ Am も報告されているが、未確認である。最も安定した同位体は、半減期が 7,370 年の²⁴³ Amと、半減期が 432.2 年の^{241 Am である。残りの}放射性同位体はすべて半減期が 51 時間未満で、その大部分は半減期が 100 分未満である。この元素には 8 つのメタ状態もあり、最も安定しているのは^242m1 Am (t _1/2 = 141 年) である。この異性体は、その半減期が同じ同位体の基底状態の半減期よりもはるかに長いという点で珍しい。

アメリシウム241は、核廃棄物に含まれる最も一般的なアメリシウム同位体です。^{[8]これは、}電離箱をベースにしたアメリシウム煙検知器で使用される同位体です。これは、長寿命の放射性同位体熱電発電機の燃料になる可能性があります。

考えられる親核種: ²⁴¹ Puからのベータ、 ²⁴¹ Cmからの電子捕獲、 ²⁴⁵ Bk からのアルファ。

²⁴¹ Am はアルファ崩壊し、ガンマ線を副産物として生じます。プルトニウム中に存在するかどうかは、 ²⁴¹ Puの元の濃度とサンプルの古さによって決まります。アルファ線の透過性が低いため、^{241 Am は摂取または吸入した場合にのみ健康リスクをもたらします。プルトニウム 241 を含む古いプルトニウムサンプルには、 241} Amが蓄積されています。再加工されたプルトニウム (例:プルトニウムピットの再加工中) からアメリシウムを化学的に除去する必要がある場合があります。

アメリシウム242mの質量は242.0595492 g/molである。これは、^108m Ag、^166m Ho、^180m Ta、^186m Re、^192m Ir、^210m Bi、^212m Poなどのように、高エネルギー核異性体が基底状態のアメリシウム242よりも安定している稀なケースの1つである。^[11]

^242m Amは核分裂性があり、臨界質量は²³⁹ Puに匹敵する低い。^[12]核分裂断面積が非常に高く、原子炉で生成されるとすぐに破壊される。この同位体が新しいタイプの原子力ロケットに使用できるかどうかが研究されている。^{[13] [14]}

アメリシウム243の質量は243.06138 g/molで、半減期は7,370年と、アメリシウム同位体の中で最も長い。核燃料サイクルではプルトニウム242の中性子捕獲とそれに続くベータ崩壊によって生成される。^{[15]燃焼度が上がると、 238} Uで合計5回の中性子捕獲が必要となるため、生成量は指数関数的に増加する。MOX燃料を使用する場合、特に高濃度MOX燃料を使用する場合は、²⁴¹
Puと²⁴²
Pu、全体的にアメリシウムが多くなり、²⁴³
Amが生産されます。

アルファ粒子（崩壊エネルギー5.27MeV）を放出して崩壊し^[15] 、^239Npになり、その後急速に^239Puに崩壊するか、まれに自発核分裂によって崩壊する。^[16]

他のアメリシウム同位体、そしてより一般的にはすべてのアルファ線放射体と同様に、²⁴³ Amは吸入または摂取後に内部汚染された場合に発がん性があります。243 Am^はまた、その短寿命崩壊生成物²³⁹ Npから放出されるガンマ線に関連する外部被曝のリスクももたらします。他の2つのアメリシウム同位体（ ²⁴¹ Amと^242m Am）の外部被曝リスクは、アメリシウム243の10%未満です。^[8]

• 同位体質量:
  • 国立核データセンター。「NuDat 2.x データベース」。ブルックヘブン国立研究所。
• 半減期、スピン、異性体データは、以下のソースから選択されています。
  • 国立核データセンター。「NuDat 2.x データベース」。ブルックヘブン国立研究所。
  • IAEA - 核データセクション。核種のライブチャート。ウィーン国際センター。
  • ホールデン、ノーマン E. (2004)。「11. 同位体の表」。ライド、デビッド R. (編)。CRC化学および物理学ハンドブック(第 85 版)。フロリダ州ボカラトン: CRC プレス。ISBN 978-0-8493-0485-9。