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曼哈顿计划的科学家们,在年底被美国加州大学伯克利分校核物理学、化学家西博格和他的同事们詹姆斯、摩根和吉奥索等人在秘密研究94号钚元素(Pu)时创造了95号新元素--镅-(Am)。
镅的物理与化学性质
镅是一种超铀元素,是由中子轰击钚元素产生的。符号Am,原子序数95。原子量,比重11.7,银白色金属。为人工获得的放射性元素,具强放射性,化学性质活泼,是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源。
目前已发现镅有从质量数到的13种同位素。最重要的镅同位素是Am和Am-,它们都是α放射体,半衰期(T1/2)分别为a和a。
镅是银白色金属,熔点K,沸点K,密度(K)为kg/m3。镅原子的电子构型为〔Rn〕5f7s。金属镅易被稀酸溶解。镅在水溶液中以+2~+7六种价态存在,其中以Am为最稳定。
镅的用途
镅应用于烟雾CBE探测器。镅-铍中子源,也用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。是同位素测厚仪和同位素X荧光仪的常用放射源;还用作制备96Cm的反应堆靶子。95Am是制造其他超铀元素的靶材料。镅与铍的化合物用作中子源可代替常用的镭-铍中子源。
如今绝大多数烟雾报警器都是离子型的(也有部分是光电型),采用这种人造的放射性元素来探测烟雾可以保障生命财产安全。
烟雾报警主要原理
烟雾报警主要原理:探测器中的放射性元素镅可以释放出稳定的阿尔法粒子流(α射线),从而使电离腔内的空气局部电离导电,允许一定电流在两个电极之间的空气中通过。当烟雾粒子进入电离腔时,它们会与带电离子相结合从而降低空气导电性,使通过电离腔的电流减少。当电流低于预定值时,探测器就会发出火灾警报。
电离腔外带有通气孔的金属罩移除后,我们可以清楚地看到纽扣状的镅放射源。这个常见的电离烟雾探测报警器内的小“纽扣”中含有极少量的镅-,它就躲藏在金箔下面,放射性强度为0.9mCi,放射性活度是33kBq(每秒3.3万次核裂变)。但大家也不必恐慌,α射线穿透力极差,甚至不能穿透皮肤与纸张。
烟雾报警器的塑料外壳通常足以阻挡α射线,当然镅也会释放出一些γ射线,但强度低于自然界的1%。而且镅被一层金箔保护着。即使有人吞下了它也不会产生放射性损伤:金可能够抵挡胃酸的腐蚀,使“纽扣”可以完整无损地被排泄出来。所以担心镅的放射性而拒绝使用烟雾报警器是非常愚蠢的。