アメリシウム-241 | Maybaygiare.org

イオン化型煙検出器編集

主な記事：煙検出器

アメリシウム-241は、最も一般的なタイプの煙検出器（電離型）が電離放射線の源として241amo2（アメリシウム-241二酸化物）を使用する家庭にその方法を発見した唯一の合成同位体である。この同位体は226raより5倍多くのアルファ粒子および比較的少し有害なガンマ放射を出すので好まれます。 432の半減期を使って。2年後、煙探知器のアメリシウムは減少し、約3％のネプツニウムを19年後に、約5％のネプツニウムを32年後に含む。典型的な新しい煙探知器のアメリシウムの量は0.29マイクログラム（砂の粒の約三分の一の重量）であり、1マイクロクリエ（37kBq）の活性を有する。いくつかの古い産業用煙探知機（特にPyrotronics Corporationのもの）は、最大80μ Ciを含むことができます。 241amの量は、はるかに長い半減期（約2.14万年）を持つ異なる超ウラン元素であるネプツニウム-237に崩壊するにつれてゆっくりと減少する。放射されたアルファ粒子は、2つの電極間の空気で満たされた空間であるイオン化チャンバを通過し、その間の空気空間を電離する放射のために、従って部屋のブロックに入るあらゆる煙は/自由に渡ることからのアルファ粒子の一部を吸収し、イオン化を減らし、そして流れの低下を引き起こ警報の回路部品は流れのこの低下を検出し、その結果、鳴るために圧電気ブザーを誘発します。代わりとなる光学煙探知器と比較されて、イオン化の煙探知器はより安く、重要な光散乱を作り出すには余りにも小さい粒子を検出できます。しかし、誤警報が発生しやすくなります。

製造プロセス編集

イオン化タイプの煙探知器のボタンで使用されるアメリシウムを作るためのプロセスは、アメリシウムdioxideから始まります。 Amo2は金と完全に混合され、煉炭に形づき、そして1,470°f（800°c）上のの圧力そして熱によって溶けます。ブリケットには、銀の裏打ちと金（または金またはパラジウムの合金）の前面被覆が塗布され、熱間鍛造によって密封される。煉炭は冷間圧延の複数の段階によってそれから放射の放出の望ましい厚さそしてレベルを達成するために処理されます。最終的な厚さは約0.008インチ（0.20mm）で、金のカバーは厚さの約1％を表しています。得られた箔ストリップは幅約0.8インチ(20mm)で、長さ39インチ(1m)のセクションに切断されます。ソースは、箔ストリップからパンチされます。各ディスクは、約0.2インチ（5.直径の1つのmm）は通常アルミニウムから成っている金属のホールダーに、取付けられます。ホルダーはハウジングであり、これはボタンに見られるものの大部分です。ホルダーの薄い縁は完全にディスクのまわりで切られた端を密封するために転がされます。

RTG power generationEdit

241amは238pu（432.2年対87年）とほぼ同じ半減期を有するため、宇宙船で使用するための放射性同位体熱電発電機の活性同位体として提案されている。アメリシウム241はプルトニウム238よりも少ない熱と電気を生成するにもかかわらず（電力収率は114である。7mW/gのための241am対390mW/gのための238pu）および放射はガンマおよび中性子放出のために人間へのより大きい脅威を提起します、かなりより長い半減期の長さの代表団のための利点があります。欧州宇宙機関は、プルトニウム238の世界的な不足と核廃棄物の再処理からヨーロッパのアメリシウム241への容易なアクセスの結果として、その宇宙探査のためのアメリシウム241に基づいてRTGsに取り組んでいます。

RTGにおける遮蔽要件は、すべての可能な同位体の中で二番目に低いです：わずか238puがより少ない必要があります。 238Puを超える利点は、それが核廃棄物として生成され、ほぼ同位体的に純粋であることである。 241AM RTGsのプロトタイプ設計では、5〜50We RTGsの設計で2〜2.2We/kgが期待され、241AM RTGsはその出力範囲内の238PU RTGsと同等になります。

中性子源

ベリリウムで押された241amの酸化物は、放射性崩壊の間にアルファ粒子を放出するため、非常に効率的な中性子源となる。

95 241A m≤432.2y93 237n p+2 4α2++≤59.5k e V{\displaystyle\mathrm{^{241\!\,}_{\95}\{\432.2y}{\longrightarrow}}\ _{\ 93}^{237}Np\ +\ _{2}^{4}\alpha^{2+}+\\gamma~59.5~keV}}

${\displaystyle\mathrm{!{241\!\,}_{\95}Am\{\overset{432.2y}{\longrightarrow}}\ _{\ 93}^{237}Np\ +\ _{2}^{4}\ここで、アメリシウムはアルファ源として作用し、ベリリウムは（α、n）核反応のための大きな断面積のために中性子を生成する。$

ここで、アメリシウムはアルファ源として作用し、ベリリウムは（α、n）核反応のための大きな断面積のために中性子を生成する。:

4 9b e+2 4α2+√6 12C+0 1n+√{\textstyle\mathrm{9{9}_{4}であることを証明してください。4 9b e+2 4α2+√6 12C+0 1n+√{text{9}_{4}\ +\ _{2}^{4}\α^{2+}\longrightarrow\ _{\ 6}^{12}C\ +\ _{0}^{1}

${\textstyle\mathrm{^{9}_{4}Be\ +\ _{2}^{4}\α^{2+}\longrightarrow\ _{\ 6}^{12}C\ +\ _{0}^{1}n\+\\ガンマ}}$

241ambe中性子源の最も普及している使用は、中性子プローブです–土壌中に存在する水の量だけでなく、高速道路建設における品質管理のための水分/密度を測定するために使用されるデバイス。 241am中性子源は、中性子ラジオグラフィー、断層撮影および他の放射化学的調査と同様に、井戸ロギング用途にも使用されています。

他のelementsEditの生産

アクチニドとその崩壊と変換を表示するチャート。

アメリシウム-241は、他の超ウラン元素やトランスラクチニドの製造の出発物質として使用されることがあります。:

95 241a m→(n,∞)95 242a m{\displaystyle\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{242}P>

${\mathrm{^{{241}}_{{\ 95}}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{{\ 95}}^{{242}}そこから、242amの82.7％が242cmに崩壊し、17.3％が242puに崩壊する：$

82.7％→95 241a m→（n、π）95 242a m→16。02−96242{^{241}_{\ 95}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{242}Am\{\xrightarrow{\beta}\{\xrightarrow{\beta}\}^{-}}}\ _{\ 96}^{242}Cm}}

${\displaystyle\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{242}Am\{\xrightarrow{\beta}\{\xrightarrow{\beta}\}^{-}}}\ _{\ 96}^{242}Cm}}$

17.3%→95 241a m→(n,∞)95 242a m→16.02h β+94 242P u{\displaystyle\mathrm\mathrm{\displaystyle\mathrm}}{^{241}_{\ 95}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{242}Am\{\xrightarrow{\beta}\{\xrightarrow{\beta}\}^{+}}}\ _{\ 94}^{242}Pu}}

${\displaystyle\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{242}Am\{\xrightarrow{\beta}\{\xrightarrow{\beta}\}^{+}}}\ _{\ 94}^{242}Pu}}$

原子炉では、242amも中性子捕獲によって243amと244amにアップ変換され、β崩壊によって244cmに変換されます。

95 242a m→(n,γ)95 243a m→(n,γ)95 244a m→10。1h β−96 244C m{\displaystyle\mathrm{^{242}_{\ 95}Am{\xrightarrow{(n,\gamma)}}~_{\ 95}^{243}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{244}Am\{\xrightarrow{\beta}\{\xrightarrow{\beta}\}^{-}}}\ _{\ 96}^{244}Cm}}

${\displaystyle\mathrm{^{242}_{\ 95}Am{\xrightarrow{(n,\gamma)}}~_{\ 95}^{243}Am\{\xrightarrow{(n,\gamma)}}\ _{\ 95}^{244}Am\{\xrightarrow{\beta}\{\xrightarrow{\beta}\}^{-}}}\ _{\ 96}^{244}Cm}}$

241amを12Cまたは22neイオンで照射すると、それぞれ同位体253es（アインスタイニウム）または263db（デュブニウム）が得られる。さらに、元素berkelium（243Bk同位体）は、以前の多くの実験で使用されていたのと同じ60インチサイクロトロンを使用して、同じBerkeleyグループによって、1949年に241Amにアルファ粒子を衝突させることによって最初に意図的に製造され、同定された。同様に、ノベリウムは1965年にロシアのドゥブナ合同原子核研究所でいくつかの反応で生成され、そのうちの1つは243amに15Nイオンを照射することを含んでいた。さらに、バークレーとデュブナの科学者によって発見されたローレンシウムの合成反応の一つには、243amと18Oの砲撃が含まれていた。Americium-241は、多くの医療用および産業用のガンマ線およびアルファ粒子の両方の携帯用源として使用されてきました。

SpectrometerEdit

Americium-241は、ガンマ線およびアルファ粒子の両方の携帯用源として使用されています。そのような源の241amからの59.5409keVのガンマ線の放出はx線写真術およびX線の蛍光性の分光学で材料の間接分析に、また固定核密度ゲージおよび核例えば、この同位体は板ガラスの作成を助けるためにガラス厚さを測定するのに用いられた。アメリシウム-241は、スペクトルがほぼ単一のピークと無視できるコンプトン連続体（少なくとも三桁低い強度）で構成されているため、低エネルギー範囲でのガンマ線分光計の校正にも適している。

MedicineEdit

アメリシウム-241からのガンマ線は、甲状腺機能の受動的診断を提供するために使用されています。この医療アプリケーションは現在廃止されています。アメリシウム-241のガンマ線は、10分の露光時間で、合理的な品質の放射線写真を提供することができます。 241am x線写真は生きているティッシュへの有効な線量を高める長い露光時間が実験的に原因でしか取られませんでした。曝露期間を短縮することで、細胞やDNAに損傷を与えるイオン化事象の可能性が低減され、放射線防護に使用される「時間、距離、遮蔽」マキシムの重要な

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