Américium 241

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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

1 Propriétés
2 Environnement
3 Notes et références
4 Voir aussi
- 4.1 Articles connexes
- 4.2 Liens externes

[modifier] Propriétés

Un gramme d'américium 241 présente une radioactivité de 126,8 G Bq.

Ce radioisotope donne du neptunium 237 par désintégration α avec une énergie de désintégration de 5,638 M eV 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 :

$\mathrm{^{241}_{\ 95}Am\ \xrightarrow [432,2\ ans] {\alpha\ 5,638\ MeV} \ ^{237}_{\ 93}Np\ \xrightarrow [2\ 144\ 500\ ans] {\alpha\ 4,959\ Mev} \ ^{233}_{\ 91}Pa\ \xrightarrow [26,967\ jours] {\beta^-\ 0,571\ MeV} \ ^{233}_{\ 92}U}$

$\mathrm{^{233}_{\ 92}U\ \xrightarrow [159\ 200\ ans] {\alpha\ 4,909\ MeV} \ ^{229}_{\ 90}Th\ \xrightarrow [7\ 880\ ans] {\alpha\ 5,168\ MeV} \ ^{225}_{\ 88}Ra\ \xrightarrow [14,9\ jours] {\beta^-\ 0,357\ MeV} \ ^{225}_{\ 89}Ac}$

$\mathrm{^{225}_{\ 89}Ac\ \xrightarrow [10,0\ jours] {\alpha\ 5,935\ MeV} \ ^{221}_{\ 87}Fr\ \xrightarrow [4,9\ min] {\alpha\ 6,458\ MeV} \ ^{217}_{\ 85}At\ \xrightarrow [32,3\ ms] {\alpha\ 7,202\ MeV} \ ^{213}_{\ 83}Bi}$

$\mathrm{^{213}_{\ 83}Bi\ \xrightarrow [45,59\ min] {\beta^-\ 1,426\ MeV} \ ^{213}_{\ 84}Po\ \xrightarrow [4,2\ \mu s] {\alpha\ 8,537\ MeV} \ ^{209}_{\ 82}Pb\ \xrightarrow [3,253\ heures] {\beta^-\ 0,644\ MeV} \ ^{209}_{\ 83}Bi}$

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 µ Sv/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.

Métalloïdes	Non-métaux	Halogènes	Gaz rares
Métaux alcalins	Métaux alcalino-terreux	Métaux de transition	Métaux pauvres
Lanthanides	Actinides	Superactinides	Éléments non classés

Américium 241

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