Américium Am

Découverte

L'américium fut identifié fin 1944 au Metallurgical Laboratory de l'université de Chicago par Glenn Seaborg, Ralph James, Leon Morgan et Albert Ghiorso. Lorsque le plutonium 239 est irradié longtemps en réacteur, il capture successivement des neutrons pour devenir du plutonium 241, qui se désintègre ensuite par émission bêta en américium 241.

Séparer le nouvel élément se révéla exaspérant. L'américium et l'élément 96, le curium, découvert presque en même temps, se comportent de façon si semblable que l'équipe les surnomma, mi-sérieusement, « pandemonium » et « delirium ».

La découverte fut classée secrète pendant la guerre. En novembre 1945, quelques jours avant l'annonce officielle, Seaborg participa comme invité à un jeu radiophonique pour enfants. Lorsqu'un jeune candidat demanda si de nouveaux éléments avaient été découverts, il révéla les éléments 95 et 96 ; la nouvelle parvint ainsi à un auditoire d'enfants avant d'atteindre les réunions scientifiques. L'américium métallique fut préparé pour la première fois en 1951.

Origine du nom

Juste au-dessus de l'américium dans le tableau périodique se trouve l'europium, un lanthanide nommé d'après l'Europe. L'équipe de Seaborg reprit ce parallèle en nommant l'élément 95 d'après les Amériques, où il fut découvert. Le symbole est Am. Le nom reflète ainsi le concept d'actinides de Seaborg, qui plaçait les actinides en une rangée parallèle aux lanthanides.

Principales utilisations

• Détecteurs de fumée : dans un détecteur à ionisation, les particules alpha de l'américium 241 ionisent l'air d'une petite chambre, si bien qu'un courant infime circule. Les particules de fumée perturbent ce courant et déclenchent l'alarme. Chaque détecteur en contient bien moins d'un microgramme.
• Sources de neutrons : mélangé au béryllium, l'américium 241 émet des neutrons. Ces sources servent à la diagraphie des puits de pétrole et de gaz et dans les humidimètres de sol.
• Jauges d'épaisseur et de densité : les rayons gamma de faible énergie de l'américium 241 sont utilisés dans des jauges industrielles pour les matériaux en feuilles et le verre, ainsi qu'en analyse par fluorescence X.
• Synthèse des superlourds : le bombardement d'une cible d'américium 243 par du calcium 48 a produit l'élément 115, le moscovium.

Isotopes

L'américium n'a aucun isotope stable. L'américium 241, utilisé dans les détecteurs de fumée, a une demi-vie d'environ 432 ans ; son activité ne varie donc presque pas pendant la durée de vie d'un détecteur. L'isotope le plus durable est l'américium 243, de demi-vie d'environ 7 370 ans. Comme l'américium 241 s'accumule régulièrement par désintégration du plutonium 241 dans le combustible usé et le plutonium entreposé, il pèse lourd dans la gestion des déchets nucléaires.

Dans la vie quotidienne

Le détecteur de fumée fixé au plafond est ce qui rapproche le plus la plupart des gens de l'américium. La source est scellée dans une feuille métallique, et ses particules alpha ne parcourent que quelques centimètres dans l'air ; un détecteur intact et correctement installé ne pose donc aucun problème de santé. Il ne faut cependant pas démonter les détecteurs, et il faut les éliminer selon les consignes locales. Dans l'organisme, l'américium se concentre dans les os et le foie ; c'est pourquoi il est strictement contrôlé dans les installations qui en manipulent de plus grandes quantités. Des détecteurs photoélectriques (optiques) sans matière radioactive sont aussi largement disponibles.