stringtranslate.com

Диоксид америция

Диоксид америция (AmO 2 ) — это черное [2] соединение америция . В твердом состоянии AmO 2 принимает структуру флюорита (подобно CaF 2 ). [3] Он используется как источник альфа-частиц .

Исторический контекст

Спрос на диоксид америция обусловлен трудностью хранения элемента америция в виде раствора хлорида америция (III) , поскольку альфа-излучение и соляная кислота со временем разлагают контейнеры для хранения. Чтобы решить проблему хранения жидкости, ученые из Национальной лаборатории Оук-Ридж разработали синтез, превращающий жидкий раствор америция-кислоты в осажденную форму америция для более безопасного обращения и более эффективного хранения. [4]

Синтез

Синтез диоксида америция, описанный Окриджской национальной лабораторией в 1960 году, начинается с растворения америция в соляной кислоте, а затем нейтрализации избытка кислоты гидроксидом аммония ( NH
4OH ). Затем насыщенный раствор щавелевой кислоты ( C
2ЧАС
2О
4) добавляется к нейтрализованному раствору для осаждения тусклых розовых кристаллов оксалата америция (III) ; после полного осаждения добавляется дополнительная щавелевая кислота для получения суспензии. Затем суспензию оксалата америция и щавелевой кислоты перемешивают, после чего оксалат америция отфильтровывают, промывают водой и частично сушат на воздухе. [4]

Затем оксалат америция прокаливают в платиновой лодочке. Сначала его сушат в печи при температуре 150 °C (302 °F), а затем нагревают до 350 °C (662 °F). Когда начнется разложение, оксалат превратится в желаемый черный диоксид америция; чтобы гарантировать, что в новообразованном диоксиде не останется оксалата, температуру печи повышают и поддерживают на уровне 800 °C (1470 °F), а затем медленно охлаждают до комнатной температуры. [4]

Современные приложения

Диоксид америция является наиболее широко используемым соединением америция в ионизирующих дымовых извещателях. Диоксидная форма нерастворима в воде, что делает ее относительно безопасной для использования в производстве.

В конце 2010-х годов диоксид америция представлял интерес для ЕКА в качестве источника питания для радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ) для космических аппаратов и спутников, исследующих дальний космос . Полностью автоматизированный химический процесс производства диоксида америция был разработан ядерными исследователями из Университета Бристоля для внедрения на ядерном полигоне Селлафилд в Камбрии , Великобритания . Он основан на тех же принципах, что и исторический метод производства, разработанный в Национальной лаборатории Ок-Ридж. [5]

Сплавы америция с алюминием

Сплавы америция с алюминием могут быть получены путем плавления диоксида америция с алюминием и дополнительным флюсом . [6] Созданный сплав может быть подвергнут нейтронному облучению для получения других трансурановых нуклидов . [7]

Ссылки

  1. ^ ab Christine Guéneau; Alain Chartier; Paul Fossati; Laurent Van Brutzel; Philippe Martin (2020). «Термодинамические и термофизические свойства оксидов актинидов». Comprehensive Nuclear Materials 2nd Ed . 7 : 111–154. doi :10.1016/B978-0-12-803581-8.11786-2. ISBN 9780081028667. S2CID  261051636.
  2. ^ Гринвуд, Норман Н. и Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Pergamon Press . стр. 1267. ISBN 978-0750633659. LCCN  97036336. OCLC  1005231772. ОЛ  689297М.
  3. ^ Уэллс, Александр Франк (1984). Структурная неорганическая химия . Оксфорд: Clarendon Press . ISBN 978-0-19-855370-0.
  4. ^ abc "Подготовка диоксида америция путем термического разложения оксалата америция на воздухе" (PDF) . Национальная лаборатория Оук-Ридж . Декабрь 1960 г. Получено 2 мая 2013 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ Вербелен, Янник; Мегсон-Смит, Дэвид; Холланд, Эрин (2020). «Am2RTG: Am2RTG: полностью автономный, радиационно-стойкий процесс преобразования нитрата америция в диоксид америция для радиоизотопных термоэлектрических генераторов». doi : 10.13140/RG.2.2.28490.80320. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ "Preparation of Americium-Aluminium Alloys". KERNFORSCHUNG GMBH GES FUER. Январь 1974. Архивировано из оригинала 2013-06-29 . Получено 3 мая 2013 .
  7. ^ "Токсикологический профиль америция" (PDF) . Министерство здравоохранения и социальных служб США. Апрель 2004 г. Получено 15 января 2011 г.