El dióxido de americio (AmO 2 ) es un compuesto negro [1] de americio . En el estado sólido, AmO 2 adopta la estructura de fluorita, CaF 2 . [2] Se utiliza como fuente de partículas alfa .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Óxido de americio (IV) | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.031.324 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Soy O 2 | |
Masa molar | 275 g · mol −1 |
Apariencia | Cristales negros |
Densidad | 11,68 g / cm 3 |
Estructura | |
Fluorita (cúbica), cF12 | |
Fm 3 , No. 225 | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Uso histórico
La síntesis de dióxido de americio implica precipitar / agua una solución de americio en una solución de ácido clorhídrico (HCl) como lo describe el Laboratorio Nacional de Oak Ridge . [3] La demanda de dióxido de americio proviene de la dificultad de almacenar el elemento americio como líquido en la solución de ácido clorhídrico porque la radiación alfa y el ácido clorhídrico descomponen los contenedores de almacenamiento con el tiempo. Para resolver el problema del almacenamiento de líquidos, el Laboratorio Nacional Oak Ridge ideó una síntesis para convertir la solución líquida de americio-ácido en una forma precipitada de americio para un manejo más seguro y un almacenamiento más eficiente. [3]
Síntesis (1960)
La síntesis de dióxido de americio como la describe el Laboratorio Nacional de Oak Ridge incluye preparar una solución de americio en ácido clorhídrico agregando americio a ácido clorhídrico y luego neutralizar el ácido usando hidróxido de amonio (NH 4 OH). [3]
Después de la neutralización usando hidróxido de amonio, se añadió una solución saturada de ácido oxálico a la solución ahora neutralizada. Esto hace que comiencen a crecer grandes cristales de oxalato de americio ; una vez que se logra la precipitación completa, se agrega ácido oxálico , una vez más, para lograr una suspensión. La suspensión de oxalato de americio y ácido oxálico se agita a continuación antes de que el oxalato de americio se filtre, se lave con agua y se seque parcialmente dejando que el aire fluya a través de él. Los investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge notaron que el oxalato de americio que se filtró tiene una apariencia de "color rosa polvoriento".
A continuación, se añade el oxalato de americio a un bote de platino para someterlo a la calcinación . El precipitado de oxalato de americio se seca en un horno y comenzará a descomponerse a 350 ° C. Cuando comienza a producirse la descomposición, el oxalato se convertirá en el dióxido de americio negro deseado; Para asegurar que no quede oxalato en el dióxido recién formado, la temperatura del horno se aumenta y se mantiene a 800 ° C y luego se deja enfriar lentamente a temperatura ambiente.
Aplicaciones modernas
El dióxido de americio es el compuesto de americio más utilizado en los detectores de humo ionizantes. La forma de dióxido es insoluble en agua, lo que la hace relativamente segura de manipular durante la producción.
A finales de la década de 2010, el dióxido de americio ha sido de interés para la ESA como fuente de energía para generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) para satélites y naves espaciales de exploración del espacio profundo . Investigadores nucleares de la Universidad de Bristol desarrollaron un proceso químico totalmente automatizado para producir dióxido de americio para ser implementado en el sitio nuclear de Sellafield en Cumbria , Reino Unido . Se basa en los mismos principios que el método de producción histórico desarrollado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. [4]
Aleaciones de americio-aluminio
Las aleaciones de americio-aluminio se pueden formar fundiendo dióxido de americio con aluminio y un agente fundente adicional . [5] La aleación creada puede someterse a irradiación de neutrones para producir otros nucleidos transuránicos . [6]
Referencias
- ^ Greenwood, NN y Earnshaw, A. (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Pergamon Press. pag. 1267. ISBN 0-08-022057-6.
- ^ Wells, AF (Alexander Frank) (1984). Química inorgánica estructural . Oxford: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-855370-0.
- ^ a b c "Preparación de dióxido de americio por descomposición térmica de oxalato de americio en el aire" (PDF) . Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Diciembre de 1960 . Consultado el 2 de mayo de 2013 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Verbelen, Yannick; Megson-Smith, David; Holanda, Erin (2020). "Am2RTG: Am2RTG: Flujo de proceso de conversión de nitrato de americio radical a dióxido de americio totalmente autónomo para generadores termoeléctricos de radioisótopos" . doi : 10.13140 / RG.2.2.28490.80320 .
- ^ "Preparación de aleaciones de americio-aluminio" . KERNFORSCHUNG GMBH GES FUER. Enero de 1974. Archivado desde el original el 29 de junio de 2013 . Consultado el 3 de mayo de 2013 .
- ^ "Perfil toxicológico del americio" (PDF) . Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Abril de 2004 . Consultado el 15 de enero de 2011 .