95 Am Amerício 243*
Actinídeo bloco-f Período 7 Radioativo Sintético

Amerício

Am · Elemento 95 · Actinídeo

O elemento discretamente presente em milhões de detectores de fumaça em todo o mundo.

Estado a 20°C sólido
Massa atómica 243 u
Configuração eletrónica[Rn] 5f⁷ 7s²

Estrutura

O átomo de amerício

Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte-Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para rodar. O azul e o violeta indicam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.

Nuvem orbital

Valores medidos

Ficha de propriedades

Cada barra mostra onde amerício se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.

Física

Densidade 12 g/cm³ 72%
Ponto de fusão 1449 K 64%
Ponto de ebulição 2284 K 48%
Calor específico 0,11 J/g·K
Condutividade térmica 10 W/m·K 24%

Atômica

Raio atómico 173 pm 57%
Raio covalente 180 pm
Raio de Van der Waals 244 pm

Eletrônica

Eletronegatividade 1,13 14%
Energia de ionização 576 kJ/mol 21%
Afinidade eletrónica —

Ocorrência

Abundância na crosta 0 mg/kg 0%

Identidade

SímboloAm
Número atómico95
Massa atómica243 u
CategoriaActinídeo
Blocof
Estrutura cristalinahexagonal
Estados de oxidação+3, +4, +5, +6
Descoberto em1944
Descoberto porSeaborg, James, Morgan & Ghiorso

Fontes: massas atómicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, e não medidos.

Tamanho, em escala

Qual é o tamanho do átomo de amerício?

Raio de 173 pm — isso corresponde a 0,173 nm, portanto cerca de 2,89 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.

Faixa térmica

Sólido, líquido, gás — e quando

Amerício permanece líquido em uma faixa de 835 K, de 1449 K a 2284 K.

Onde está localizado

Posição na tabela

Amerício está na série actinídeo, exibida abaixo da grade principal.

Outro Actinídeos

Todos os actinídeos

A história

O que amerício é e como o encontramos

O elemento discretamente presente em milhões de detectores de fumaça em todo o mundo.

A descoberta de amerício

Descoberta em Tempos de Guerra — 1944

Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Leon O. Morgan e Albert Ghiorso descobriram o amerício na Universidade da Califórnia, em Berkeley, no final de 1944. Essa descoberta ocorreu durante os intensos anos finais do Projeto Manhattan, quando cada novo elemento poderia potencialmente impactar o esforço de guerra.

O Processo de Descoberta

Bombardeamento com Nêutrons: A equipe criou amerício bombardeando plutónio-239 com nêutrons no ciclotron de Berkeley. O plutónio absorveu nêutrons e sofreu decaimento beta, transformando-se no elemento 95.

Separação Química: O maior desafio era separar o novo elemento do plutónio e de outros actinídeos. A equipe de Seaborg desenvolveu técnicas químicas inovadoras que revelaram as propriedades únicas do amerício e confirmaram que se tratava de um novo elemento.

Nome Patriótico

Orgulho Americano: Os descobridores deram ao elemento 95 o nome "americium", em homenagem às Américas, especialmente à contribuição americana para a ciência nuclear durante a Segunda Guerra Mundial. Assim, ele se tornou o primeiro elemento nomeado em homenagem a um continente, e não a uma pessoa ou lugar.

Paralelo Científico: A denominação seguiu o padrão estabelecido pelo európio (elemento 63), criando um paralelo entre o Velho Mundo (Europa) e o Novo Mundo (América) na tabela periódica.

Sigilo em Tempos de Guerra

Pesquisa Classificada: Como outras descobertas nucleares realizadas durante a guerra, a existência do amerício foi mantida em segredo até o fim da guerra. A descoberta só foi anunciada publicamente em 1945, depois que as bombas atômicas foram utilizadas.

Contexto do Projeto Manhattan: Embora o amerício em si não tivesse aplicações imediatas em armas, sua descoberta ajudou os cientistas a compreender a química dos actinídeos e as reações nucleares essenciais para a produção de plutónio e o projeto de armas.

Importância Científica

Compreensão da Série dos Actinídeos: A descoberta do amerício ajudou a confirmar a teoria revolucionária de Seaborg sobre a série dos actinídeos, mostrando que os elementos 89-103 formam um grupo separado, análogo aos lantanídeos. Essa descoberta rendeu a Seaborg o Prêmio Nobel de Química em 1951.

Propriedades Químicas: Os primeiros estudos do amerício revelaram que ele apresentava propriedades químicas diferentes das do plutónio e dos actinídeos mais leves, fornecendo conhecimentos fundamentais sobre a química dos elementos pesados que orientam as pesquisas até hoje.

Aplicações

Para que amerício é usado

Tecnologia de Detecção de Fumaça

Detectores de Fumaça por Ionização: O Amerício-241 é o coração da maioria dos detectores de fumaça domésticos em todo o mundo, protegendo milhões de vidas diariamente. Uma pequena quantidade (cerca de 1 micrograma) ioniza o ar na câmara do detector, criando uma pequena corrente elétrica que é interrompida pelas partículas de fumaça, acionando o alarme.

Segurança contra Incêndios Industriais: Sistemas de detecção de fumaça baseados em amerício em grande escala protegem instalações industriais, aeroportos, túneis e outras infraestruturas críticas. Esses sistemas podem detectar incêndios mais cedo do que os detectores ópticos, especialmente em incêndios de queima rápida e pouca fumaça.

Aplicações Industriais

Medição de Espessura: Fontes de Amerício-241 são usadas em medidores industriais de espessura que medem materiais como papel, plástico, vidro e chapas metálicas durante a fabricação. A radiação alfa constante fornece medições precisas e sem contato, essenciais para o controle de qualidade.

Perfilagem de Poços de Petróleo: Fontes de nêutrons de amerício-berílio ajudam engenheiros de petróleo a analisar formações rochosas subterrâneas e localizar depósitos de petróleo e gás. Essa tecnologia é fundamental para a extração eficiente de recursos e a proteção ambiental.

Pesquisa Nuclear

Fontes de Nêutrons: Amerício-241 misturado com berílio cria fontes portáteis de nêutrons usadas na análise por ativação neutrônica, ajudando cientistas a determinar a composição elementar de materiais sem destruir as amostras.

Pesquisa com Partículas Alfa: A emissão alfa constante do Am-241 torna-o valioso para calibrar equipamentos de detecção de radiação e estudar as interações das partículas alfa com a matéria.

Pesquisa Científica

Química dos Actinídeos: O amerício serve como modelo para estudar o comportamento químico de elementos actinídeos pesados, ajudando cientistas a entender como manusear e processar com segurança outros elementos transurânicos.

Estudos de Radiação Espacial: Pesquisas com amerício ajudam cientistas a entender como os elementos actinídeos se comportam sob radiação cósmica, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias de exploração espacial e de blindagem contra radiação.

Aplicações Médicas e Analíticas

Medição da Densidade Óssea: Dispositivos médicos especializados usam fontes de amerício para medições precisas da densidade óssea, ajudando a diagnosticar a osteoporose e monitorar a eficácia do tratamento.

Datação Arqueológica: A análise por ativação neutrônica usando fontes de amerício ajuda arqueólogos a determinar a idade e a origem de artefatos por meio da análise de sua composição elementar.

Segurança Doméstica

Detectores de Fumaça: O uso mais comum do amerício é em detectores de fumaça por ionização encontrados em residências, escritórios e edifícios públicos em todo o mundo. Cada detector contém cerca de 0,9 microcurie de amerício-241, selado com segurança em uma câmara metálica que não oferece risco à saúde durante o uso normal.

Recursos de Segurança para Consumidores: Os detectores de fumaça modernos com amerício incluem designs resistentes à violação, alertas de bateria fraca e instruções claras de descarte para garantir o manuseio seguro durante toda a sua vida útil de 10 anos.

Controle de Qualidade Industrial

Medidores de Fabricação: Medidores de espessura baseados em amerício são equipamentos padrão em fábricas de papel, siderúrgicas e instalações de fabricação de plásticos, garantindo qualidade consistente dos produtos e reduzindo o desperdício.

Ensaios Não Destrutivos: A radiografia industrial usando fontes de amerício permite que engenheiros inspecionem soldas, peças fundidas e estruturas em busca de defeitos sem danificar os materiais testados.

Indústria de Energia

Exploração de Petróleo e Gás: Fontes de nêutrons de amerício-berílio são ferramentas essenciais para geólogos do petróleo, ajudando a localizar recursos subterrâneos e otimizar operações de perfuração.

Aplicações em Pesquisa

Padrões de Laboratório: Instalações de pesquisa usam amerício como padrão de referência para calibrar equipamentos de detecção de radiação e estudar a química dos elementos actinídeos.

Nota de Segurança: Embora o amerício tenha aplicações práticas, todos os usos são rigorosamente regulamentados. Detectores de fumaça danificados devem ser descartados adequadamente por meio de canais autorizados, nunca jogados no lixo comum.

De onde vem

Ocorrência natural

0 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 0% dos elementos

Elemento Inteiramente Sintético

Não Ocorre Naturalmente: O amerício não ocorre naturalmente na Terra. Embora possa ter estado presente em quantidades residuais quando a Terra se formou há 4,6 bilhões de anos, sua meia-vida relativamente curta significa que qualquer amerício primordial decaiu há muito tempo.

Produção em Reatores Nucleares

Decaimento do Plutónio: A maior parte do amerício é produzida pelo decaimento do plutónio-241 nos resíduos de reatores nucleares. O Pu-241 tem uma meia-vida de 14,4 anos e decai para Am-241, que então se acumula no combustível nuclear usado ao longo do tempo.

Bombardeamento com Nêutrons: O amerício também pode ser produzido bombardeando plutónio-239 com nêutrons em reatores nucleares, embora isso seja menos comum do que a produção por meio do decaimento do plutónio.

Recuperação de Resíduos Nucleares

Operações de Reprocessamento: Países com capacidade de reprocessamento de combustível nuclear podem extrair amerício do combustível nuclear usado. Esse amerício é então purificado para uso em detectores de fumaça e aplicações industriais.

Desafio da Gestão de Resíduos: O amerício presente nos resíduos nucleares apresenta desafios de armazenamento de longo prazo devido à sua meia-vida de 432 anos. Projetos avançados de reatores buscam transmutar o amerício em elementos de vida mais curta ou estáveis.

Produção Global

Fornecedores Limitados: Apenas algumas instalações em todo o mundo produzem amerício para uso comercial, principalmente nos Estados Unidos, na Rússia e na Bélgica. A produção é medida em quilogramas por ano globalmente.

Desafios de Abastecimento: Os requisitos especializados de produção e manuseio tornam o amerício caro e, às vezes, sujeito a escassez de abastecimento, impulsionando pesquisas sobre tecnologias alternativas para detecção de fumaça.

Manuseio

Segurança

Amerício é radioativo. Não possui isótopo estável — todo núcleo decai. O manuseio requer blindagem e licenciamento adequados.

Perigo Significativo de Radiação

Emissor Alfa: O Amerício-241 emite partículas alfa e tem uma meia-vida de 432 anos. Embora a radiação alfa não consiga penetrar na pele, o amerício apresenta sérios riscos à saúde interna se for inalado, ingerido ou entrar no corpo por meio de ferimentos.

Riscos de Contaminação Interna

Acumulação nos Ossos e no Fígado: Se o amerício entrar no corpo, tende a se acumular nos ossos e no tecido hepático, onde pode causar danos por radiação a longo prazo, câncer e efeitos genéticos. Mesmo pequenas quantidades podem representar riscos significativos à saúde.

Perigos da Inalação: A poeira ou as partículas de amerício apresentam o maior perigo por meio da inalação. Equipamentos de proteção, incluindo respiradores e sistemas de contenção, são essenciais ao manusear qualquer coisa que não sejam fontes seladas.

Segurança Doméstica

Segurança dos Detectores de Fumaça: O amerício nos detectores de fumaça domésticos é contido com segurança e não oferece risco durante o uso normal. No entanto, detectores danificados nunca devem ser desmontados e devem ser descartados adequadamente por meio de programas autorizados.

Descarte Adequado: Nunca jogue detectores de fumaça que contenham amerício no lixo comum. Muitos fabricantes oferecem programas gratuitos de devolução, e muitas comunidades realizam eventos especiais de coleta de materiais radioativos.

Manuseio Profissional

Apenas Instalações Licenciadas: Quantidades comerciais de amerício devem ser manuseadas somente por instalações nucleares licenciadas, com capacidade adequada de contenção, monitoramento e descarte de resíduos.

Resposta a Emergências: Qualquer suspeita de contaminação por amerício exige resposta profissional imediata de especialistas em segurança radiológica e pode exigir avaliação médica por especialistas em medicina das radiações.

Respostas rápidas

Amerício: perguntas comuns

O que é Amerício?

Amerício (símbolo Am) é o elemento 95 da tabela periódica, um Actinídeo do período 7. O elemento discretamente presente em milhões de detectores de fumaça em todo o mundo. À temperatura ambiente, é um sólido e é radioativo.

Qual é a configuração eletrónica de Amerício?

A configuração eletrónica do estado fundamental de Amerício é [Rn] 5f⁷ 7s², resultando em 7 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2.

Quais são os pontos de fusão e de ebulição de Amerício?

Amerício derrete a 1449 K (1175.9 °C) e entra em ebulição a 2284 K (2010.9 °C).

Qual é a massa atómica de Amerício?

Amerício não tem isótopo estável, portanto não possui massa atômica padrão. O valor informado, 243, é o número de massa de seu isótopo conhecido de vida mais longa.

Qual é a densidade de Amerício?

Amerício tem densidade de 12 g/cm³. A água tem 1.0 g/cm³, portanto um bloco de Amerício é aproximadamente 12× mais pesado.

Qual é a eletronegatividade de Amerício?

Amerício tem eletronegatividade de Pauling igual a 1.13. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Um valor tão baixo significa que ele cede prontamente seus eletrões externos, formando iões positivos.

Quem descobriu Amerício e quando?

Amerício foi descoberto em 1944 por Seaborg, James, Morgan & Ghiorso. Recebe esse nome em homenagem a as Américas.

Quão comum é Amerício na Terra?

Amerício não ocorre naturalmente na Terra em quantidade significativa — é produzido em um reator ou acelerador.

Amerício é radioativo?

Sim. Amerício não tem nenhum isótopo estável — cada um de seus núcleos decai. Não ocorre em quantidades utilizáveis na natureza e deve ser sintetizado.