Americiumdioxid - Americium dioxide
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IUPAC-Name
Americium(IV)-oxid
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| Identifikatoren | |
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3D-Modell ( JSmol )
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| ECHA-Infokarte |
100.031.324 
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| EG-Nummer | |
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PubChem- CID
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CompTox-Dashboard ( EPA )
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| Eigenschaften | |
| Bin O 2 | |
| Molmasse | 275 g·mol -1 |
| Aussehen | Schwarze Kristalle |
| Dichte | 11,68 g / cm 3 |
| Struktur | |
| Fluorit (kubisch), cF12 | |
| FM 3 , Nr. 225 | |
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Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 überprüfen ( was ist ?)
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| Infobox-Referenzen | |
Americiumdioxid (AmO 2 ) ist eine schwarze Verbindung von Americium . Im festen Zustand nimmt AmO 2 die Fluorit- CaF 2 -Struktur an. Es wird als Quelle für Alphateilchen verwendet .
Historische Nutzung
Die Synthese von Americiumdioxid beinhaltet das Ausfällen/Wasser einer Lösung von Americium in Salzsäure (HCl)-Lösung, wie vom Oak Ridge National Laboratory beschrieben . Der Bedarf an Americiumdioxid rührt von der Schwierigkeit her, das Element Americium als Flüssigkeit in der Salzsäurelösung zu speichern, da die Alphastrahlung und Salzsäure Lagerbehälter mit der Zeit zersetzen. Um das Problem der Flüssigkeitslagerung zu lösen, entwickelte das Oak Ridge National Laboratory eine Synthese, um flüssige Americium-Säure-Lösung in eine ausgefällte Form von Americium für eine sicherere Handhabung und effizientere Lagerung umzuwandeln.
Synthese (1960)
Die Synthese von Americiumdioxid, wie vom Oak Ridge National Laboratory beschrieben, umfasst die Herstellung einer Lösung von Americium in Salzsäure durch Zugabe von Americium zu Salzsäure und anschließendes Neutralisieren der Säure unter Verwendung von Ammoniumhydroxid (NH 4 OH).
Nach Neutralisation mit Ammoniumhydroxid wurde die nun neutralisierte Lösung mit einer gesättigten Oxalsäurelösung versetzt . Dies führt zu großen Americium - Oxalat - Kristalle zu wachsen zu beginnen; sobald eine vollständige Fällung erreicht ist, wird erneut Oxalsäure zugegeben, um eine Aufschlämmung zu erhalten. Die Aufschlämmung aus Americiumoxalat und Oxalsäure wird als nächstes gerührt, bevor das Americiumoxalat herausgefiltert, mit Wasser gewaschen und teilweise getrocknet wird, indem man Luft durchströmen lässt. Forscher des Oak Ridge National Laboratory stellten fest, dass das herausgefilterte Americiumoxalat eine „staubige rosa Farbe“ hat.
Das Americiumoxalat wird dann einem Platinschiffchen zugesetzt, um einer Kalzinierung unterzogen zu werden . Der Americiumoxalat-Niederschlag wird in einem Ofen getrocknet und beginnt sich bei 350 °C zu zersetzen. Wenn die Zersetzung beginnt, wird das Oxalat in das gewünschte schwarze Americiumdioxid umgewandelt; um sicherzustellen, dass kein Oxalat im sich neu bildenden Dioxid zurückbleibt, wird die Ofentemperatur erhöht und bei 800 °C gehalten und dann langsam auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.
Moderne Anwendungen
Americiumdioxid ist die am häufigsten verwendete Americiumverbindung in ionisierenden Rauchmeldern. Die Dioxidform ist in Wasser unlöslich, was die Handhabung in der Produktion relativ sicher macht.
In den späten 2010er Jahren war Americiumdioxid für die ESA als Energiequelle für thermoelektrische Radioisotop-Generatoren (RTGs) für Raumfahrzeuge und Satelliten zur Erforschung des Weltraums von Interesse . Ein vollautomatisches chemisches Verfahren zur Herstellung von Americiumdioxid wurde von Nuklearforschern der University of Bristol entwickelt , das auf dem Nuklearstandort Sellafield in Cumbria , Großbritannien , implementiert werden soll . Es basiert auf den gleichen Prinzipien wie die historische Produktionsmethode, die im Oak Ridge National Laboratory entwickelt wurde.
Americium-Aluminium-Legierungen
Americium-Aluminium-Legierungen können durch Schmelzen von Americiumdioxid mit Aluminium und einem zusätzlichen Flussmittel gebildet werden . Die erzeugte Legierung kann einer Neutronenbestrahlung unterzogen werden, um andere transuranische Nuklide zu erzeugen .