- Américium 241
-
L'américium 241, noté 241Am, est l'isotope de l'américium dont le nombre de masse est égal à 241 : son noyau atomique compte 95 protons et 146 neutrons avec un spin 5/2- pour une masse atomique de 241,0568291 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de 52 930 224 ± 1 957 eV/c2 et une énergie de liaison nucléaire de 1 817 935 000 ± 1 984 eV[1].
Sommaire
Propriétés
Un gramme d'américium 241 présente une radioactivité de 126,8 GBq.
Ce radioisotope donne du neptunium 237 par désintégration α avec une énergie de désintégration de 5,638 MeV et une période radioactive de 432,2 ans ; le 237Np subit à son tour une désintégration α avec une période de 2,144 millions d'années en protactinium 233 :
L'atome 241Am connaît également une fission spontanée avec une probabilité voisine de 4 × 10-10.
Il s'agit d'un isotope fissile, mais dont la masse critique (sphère nue) est particulièrement élevée, d'au moins 60 kg.
De tous les isotopes d'américium, l'isotope 241Am est le plus simple à produire en quantité avec un bon degré de pureté, ce qui en fait le plus utilisé de tous. C'est d'ailleurs le seul nucléide synthétique ayant un usage domestique : on le trouve dans les détecteurs de fumée, où il sert comme source de rayonnements ionisants sous forme d'un échantillon de dioxyde d'américium AmO2 représentant 0,28 µg de l'isotope 241Am.
L'américium 241 a été proposé comme source d'énergie pour générateur thermoélectrique à radioisotope en raison de sa période plus longue que celle du plutonium 238 généralement utilisé à cette fin. Ces générateurs servent à alimenter en électricité les sondes spatiales destinées à l'exploration du Système solaire externe — là où le rayonnement solaire est bien trop faible pour générer suffisamment de puissance électrique à partir des panneaux solaires — ou les robots posés en surface des planètes telles que Mars ou la Lune afin de pouvoir fonctionner également la nuit. L'américium 241 a cependant une densité d'énergie de l'ordre du quart de celle du plutonium 238, fournit une puissance spécifique initiale d'environ 106 W/kg pour l'isotope pur (soit 19,3 % de celle du 238Pu) ramenée à 97 W/kg sous forme de dioxyde d'américium 241 et sa chaîne de désintégration génère davantage de rayons γ, de sorte qu'un blindage d'au moins 18 mm de plomb est nécessaire pour ramener à 100 µSv/h la dose équivalente reçue d'une source d'un kilowatt située à un mètre : c'est davantage que le plutonium 238, qui ne requiert que 2,6 mm de plomb dans ces conditions, mais moins que tous les autres radioisotopes envisageables pour ce type d'applications.
Notes et références
- Matpack 1.8.0 : Nuclear Physics — Periodic Table of the Elements: 95-Am-241
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- Argonne National Laboratory Americium
s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho ↓ g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18 * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares Métaux alcalins Métaux alcalino-terreux Métaux de transition Métaux pauvres Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés Catégories :- Radioisotope
- Isotope fissile
- Matériau nucléaire
-
![\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\ \xrightarrow [432,2\ ans] {\alpha\ 5,638\ MeV} \ ^{237}_{\ 93}Np\ \xrightarrow [2\ 144\ 500\ ans] {\alpha\ 4,959\ Mev} \ ^{233}_{\ 91}Pa\ \xrightarrow [26,967\ jours] {\beta^-\ 0,571\ MeV} \ ^{233}_{\ 92}U}](c/51c78d9f5897d504ae60370ab222099d.png)
![\mathrm{^{233}_{\ 92}U\ \xrightarrow [159\ 200\ ans] {\alpha\ 4,909\ MeV} \ ^{229}_{\ 90}Th\ \xrightarrow [7\ 880\ ans] {\alpha\ 5,168\ MeV} \ ^{225}_{\ 88}Ra\ \xrightarrow [14,9\ jours] {\beta^-\ 0,357\ MeV} \ ^{225}_{\ 89}Ac}](a/18ac64391e6794c2afe1311905b8c0a0.png)
![\mathrm{^{225}_{\ 89}Ac\ \xrightarrow [10,0\ jours] {\alpha\ 5,935\ MeV} \ ^{221}_{\ 87}Fr\ \xrightarrow [4,9\ min] {\alpha\ 6,458\ MeV} \ ^{217}_{\ 85}At\ \xrightarrow [32,3\ ms] {\alpha\ 7,202\ MeV} \ ^{213}_{\ 83}Bi}](0/5708f7c6df20ed576c7d9a56dfad1e77.png)
![\mathrm{^{213}_{\ 83}Bi\ \xrightarrow [45,59\ min] {\beta^-\ 1,426\ MeV} \ ^{213}_{\ 84}Po\ \xrightarrow [4,2\ \mu s] {\alpha\ 8,537\ MeV} \ ^{209}_{\ 82}Pb\ \xrightarrow [3,253\ heures] {\beta^-\ 0,644\ MeV} \ ^{209}_{\ 83}Bi}](3/a632c192dc649096adfbf22cd9d696d2.png)
Wikimedia Foundation. 2010.
