Americium Am

Entdeckung

Americium wurde Ende 1944 am Metallurgical Laboratory der University of Chicago von Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan und Albert Ghiorso identifiziert. Wird Plutonium-239 lange in einem Reaktor bestrahlt, fängt es nacheinander Neutronen ein und wird zu Plutonium-241, das dann durch Betazerfall zu Americium-241 wird.

Die Abtrennung des neuen Elements war zum Verzweifeln. Americium und das fast gleichzeitig entdeckte Element 96, Curium, verhalten sich so ähnlich, dass das Team sie halb im Scherz „Pandemonium“ und „Delirium“ nannte.

Die Entdeckung war im Krieg geheim. Im November 1945, wenige Tage vor der offiziellen Bekanntgabe, war Seaborg Gast in einer Quizsendung für Kinder im Radio. Als ein junger Teilnehmer fragte, ob neue Elemente gefunden worden seien, verriet er die Elemente 95 und 96 – so erreichte die Nachricht ein Radiopublikum aus Kindern, bevor sie auf wissenschaftlichen Tagungen bekannt wurde. Americiummetall wurde erstmals 1951 hergestellt.

Herkunft des Namens

Direkt über Americium steht im Periodensystem Europium, ein nach Europa benanntes Lanthanoid. Seaborgs Team spiegelte dieses Paar, indem es Element 95 nach Amerika benannte, wo es entdeckt wurde. Das Symbol ist Am. Der Name spiegelt somit Seaborgs Actinoidenkonzept wider, das die Actinoide als eine zu den Lanthanoiden parallele Reihe anordnete.

Wichtigste Verwendungen

• Rauchmelder: In einem Ionisationsmelder ionisieren Alphateilchen aus Americium-241 die Luft in einer kleinen Kammer, sodass ein winziger Strom fließt. Rauchpartikel stören den Strom und lösen den Alarm aus. Jeder Melder enthält weit weniger als ein Mikrogramm.
• Neutronenquellen: Mit Beryllium gemischt, sendet Americium-241 Neutronen aus. Solche Quellen dienen zur Vermessung von Öl- und Gasbohrungen und in Bodenfeuchtemessgeräten.
• Dicken- und Dichtemessgeräte: Die energiearme Gammastrahlung von Americium-241 wird in industriellen Messgeräten für Bahnmaterial und Glas sowie in der Röntgenfluoreszenzanalyse genutzt.
• Synthese superschwerer Elemente: Durch Beschuss eines Americium-243-Targets mit Calcium-48 entstand Element 115, Moscovium.

Isotope

Americium hat keine stabilen Isotope. Americium-241, das in Rauchmeldern verwendet wird, hat eine Halbwertszeit von etwa 432 Jahren, sodass sich seine Aktivität während der Lebensdauer eines Melders kaum ändert. Das langlebigste Isotop ist Americium-243 mit einer Halbwertszeit von etwa 7.370 Jahren. Weil sich Americium-241 durch den Zerfall von Plutonium-241 in abgebrannten Brennelementen und gelagertem Plutonium ständig anreichert, ist es ein wichtiger Faktor bei der Behandlung von Atommüll.

Im Alltag

Der Rauchmelder an der Decke ist für die meisten Menschen die nächste Begegnung mit Americium. Die Quelle ist in eine Metallfolie eingeschlossen, und ihre Alphateilchen fliegen in Luft nur wenige Zentimeter weit; ein intakter, ordnungsgemäß montierter Melder ist daher gesundheitlich unbedenklich. Melder sollten jedoch nicht zerlegt und nach den örtlichen Vorgaben entsorgt werden. Im Körper reichert sich Americium in Knochen und Leber an, weshalb es in den Einrichtungen, die größere Mengen handhaben, streng kontrolliert wird. Es gibt auch weit verbreitete optische Rauchmelder, die kein radioaktives Material enthalten.