ionização-tipo detector de fumos
amerício-241 é o único isótopo sintético a ter encontrado o seu caminho para o lar, onde o tipo mais comum de detector de fumos (o tipo de ionização) usa 241AmO2 (amerício-241 dióxido) como sua fonte de radiação ionizante. Este isótopo é preferido sobre 226Ra porque emite 5 vezes mais partículas alfa e relativamente pouca radiação gama nociva. Com a sua semi-vida de 432.2 anos, o amerício num detector de Fumo diminui e inclui cerca de 3% de neptúnio após 19 anos, e cerca de 5% após 32 anos. A quantidade de amerício num novo detector de fumo típico é de 0,29 microgramas (cerca de um terço do peso de um grão de areia) com uma actividade de 1 microcurie (37 kBq). Alguns antigos Detectores de fumo industriais (notavelmente da Pyrotronics Corporation) podem conter até 80 µCi. A quantidade de 241Am diminui lentamente à medida que decai no neptúnio-237, um elemento transuranico diferente com uma semi-vida muito mais longa (cerca de 2,14 milhões de anos). As partículas alfa irradiadas passam por uma câmara de ionização, um espaço cheio de ar entre dois eletrodos, que permite que uma pequena corrente elétrica constante passe entre as placas do capacitor devido à radiação ionizante do espaço aéreo entre. Qualquer fumaça que entra na câmara bloqueia / absorve algumas das partículas alfa de passagem livre e reduz a ionização e, portanto, provoca uma queda na corrente. O circuito do alarme detecta esta queda na corrente e, como resultado, aciona a campainha piezoelétrica para o som. Comparado com o detector de fumos ópticos alternativo, o detector de fumos de ionização é mais barato e pode detectar partículas que são muito pequenas para produzir dispersão de luz significativa. No entanto, é mais propenso a falsos alarmes.o processo de fabrico do amerício utilizado nos botões dos detectores de fumo do tipo ionização começa com dióxido de amerício. O AmO2 é completamente misturado com ouro, em forma de briquete, e fundido por pressão e calor a mais de 1,470 °F (800 °C). Um suporte de Prata e uma cobertura frontal de ouro (ou uma liga de ouro ou paládio) são aplicados à briquete e selados por forjamento a quente. A briquette é então processada através de várias fases de laminagem a frio para atingir a espessura desejada e os níveis de emissão de radiação. A espessura final é de cerca de 0,008 polegadas (0,20 mm), com a cobertura de ouro representando cerca de um por cento da espessura. A fita de alumínio resultante, que tem cerca de 20 mm de largura, é cortada em seções de 39 polegadas (1 m) de comprimento. As fontes são perfuradas da fita de alumínio. Cada disco, cerca de 0,2 polegadas (5.1 mm) de diâmetro, é montado num suporte de metal, geralmente feito de alumínio. O suporte é a carcaça, que é a maioria do que é visto no botão. A jante fina no suporte é rolada para selar completamente a borda de corte em torno do disco.
RTG poder generationEdit
Como 241Am tem um mais ou menos semelhante, meia-vida de 238Pu (432.2 anos vs. 87 anos), tem sido proposto como um ativo de isótopos de geradores termoelétricos de radioisótopos para uso em veículos espaciais. Embora amerício-241 produz menos calor e eletricidade do que plutônio-238 (o rendimento energético é de 114.7 mW / g para 241Am vs. 390 mW / g para 238Pu) e a sua radiação representa uma maior ameaça para os seres humanos devido à emissão de gama e neutrões, tem vantagens para missões de longa duração com a sua semi-vida significativamente mais longa. A Agência Espacial Europeia está a trabalhar no SLBTR baseado no amerício-241 para as suas sondas espaciais em resultado da escassez global de plutónio-238 e do fácil acesso ao amerício-241 na Europa do reprocessamento de resíduos nucleares.
seus requisitos de blindagem em um RTG são o segundo menor de todos os isótopos possíveis: apenas 238Pu requer menos. Uma vantagem sobre 238Pu é que ele é produzido como lixo nuclear e é quase isotopicamente puro. Os protótipos de 241Am SLBTR esperam 2-2. 2 We / kg para 5-50 nós Design SLBTR, colocando 241am SLBTR em paridade com 238Pu SLBTR dentro desse intervalo de potência.os óxidos de nêutrons de 241Am prensados com berílio podem ser Fontes de nêutrons muito eficientes, uma vez que emitem partículas alfa durante o decaimento radioativo:
95 241 a m ⟶ 432.2 y 93 237 N p + 2 4 α 2 + + γ 59.5 k E V {\displaystyle \mathrm {^241\!\ ,} _ {\95}Am \ {\overset {432.2y}{\longrightarrow }}\ _{\ 93}^{237}Np\ +\ _{2}^{4}\alpha ^{2+}+\ \gamma ~59.5~keV} }
Aqui americium atua como a fonte alpha, e berílio produz nêutrons devido à sua grande seção transversal para o (α,n) reação nuclear:
4 9 B e + 2 4 α 2 + ⟶ 6 12 C + 0 1 n + γ {\textstyle \mathrm {^{9}_{4}\ +\ _{2}^{4}\alpha ^{2+}\longrightarrow \ _{\ 6}^{12}C\ +\ _{0}^{1}n\ +\ \gamma } }
O mais amplo uso de 241AmBe fontes de nêutrons é uma sonda de nêutrons, um dispositivo usado para medir a quantidade de água presente no solo, bem como a umidade/densidade para o controle de qualidade na construção de rodovias. Fontes de nêutrons 241Am também são usadas em aplicações de registro de poços, bem como em radiografia de nêutrons, tomografia e outras investigações radioquímicas.
a Produção de outras elementsEdit
amerício-241 é por vezes utilizado como material de base para a produção de outros elementos transuranianos e transactinídeos – por exemplo, bombardeamento de neutrões de 241Am produz 242Am:
95 241 m → ( n , γ ) 95 242 m {\displaystyle \mathrm {^{241}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{242}Am} }
a Partir daí, 82.7% dos 242Am decai para 242Cm e 17,3% para 242Pu:
82.7% → 95 241 m → ( n , γ ) 95 242 m → 16.02 h β − 96 242 C m {\displaystyle \mathrm {^{241}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{242}Am\ {\xrightarrow{\beta ^{-}}}\ _{\ 96}^{242}Cm} }
de 17,3%→ 95 241 m → ( n , γ ) 95 242 m → 16.02 h β + 94 242 P u {\displaystyle \mathrm {^{241}_{\ 95}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{242}Am\ {\xrightarrow{\beta ^{+}}}\ _{\ 94}^{242}Pu} }
No reator nuclear, 242Am também é convertido em cima por captura de neutrões para 243Am e 244Am, que transforma a β-decadência para 244:
95 242 m → ( n , γ ) 95 243 m → ( n , γ ) 95 244 m → 10.1 h β − 96 244 C m {\displaystyle \mathrm {^{242}_{\ 95}Sou{\xrightarrow {(n,\gamma )}}~_{\ 95}^{243}Am\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 95}^{244}Am\ {\xrightarrow{\beta ^{-}}}\ _{\ 96}^{244}Cm} }
a Irradiação de 241Am por 12C ou 22Ne íons produz isótopos 253Es (einsteinium) ou 263Db (dúbnio), respectivamente. Além disso, o elemento berquélio (isótopo 243Bk) foi produzido intencionalmente e identificado pelo bombardeio de 241Am com partículas alfa, em 1949, pelo mesmo grupo Berkeley, usando o mesmo ciclotrão de 60 polegadas que havia sido usado em muitos experimentos anteriores. Da mesma forma, nobélio foi produzido no Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Rússia, em 1965, em várias reações, uma das quais incluiu irradiação de 243Am com íons 15N. Além disso, uma das reações de síntese para lawrencium, descoberta por cientistas em Berkeley e Dubna, incluiu bombardeio de 243Am com 18O.
Espectrometeredit
amerício-241 tem sido usado como uma fonte portátil de raios gama e partículas alfa para uma série de usos médicos e industriais. As emissões de raios gama de 59.5409 keV de 241Am em tais fontes podem ser usadas para análise indireta de materiais em radiografia e espectroscopia de fluorescência de raios X, bem como para controle de qualidade em medidores fixos de densidade nuclear e densómetros nucleares. Por exemplo, este isótopo tem sido empregado para medir a espessura do vidro para ajudar a criar vidro plano. Amerício-241 também é adequado para calibração de espectrômetros de raios gama na gama de baixa energia, uma vez que seu espectro consiste em quase um único pico e insignificante continuum Compton (pelo menos três ordens de magnitude menor intensidade).os raios gama de amerício-241 foram utilizados para fornecer um diagnóstico passivo da função tiroideia. Esta aplicação médica está agora obsoleta. Os raios gama do amerício-241 podem fornecer radiografias de qualidade razoável, com um tempo de exposição de 10 minutos. As radiografias 241Am só foram feitas experimentalmente devido ao longo tempo de exposição que aumenta a dose efectiva para o tecido vivo. Reduzir a duração da exposição reduz a chance de eventos de ionização causando danos às células e DNA, e é um componente crítico no maxim “tempo, distância, blindagem” usado na proteção contra radiações.