アメリシウム Am

発見の歴史

アメリシウムは 1944年末、シカゴ大学の冶金研究所でグレン・シーボーグ、ラルフ・ジェームズ、レオン・モーガン、アルバート・ギオルソによって確認されました。プルトニウム239を原子炉で長期間照射すると、次々に中性子を捕獲してプルトニウム241になり、それがベータ崩壊してアメリシウム241になります。

新元素の分離は困難をきわめました。アメリシウムと、ほぼ同時に発見された96番元素キュリウムはあまりにも性質が似ていたため、チームは半ば冗談で「パンデモニウム(大混乱)」「デリリウム(錯乱)」と呼んだほどです。

発見は戦時中、機密扱いでした。1945年11月、正式発表の数日前にシーボーグは子ども向けのラジオのクイズ番組にゲスト出演しました。出演した少年から新しい元素は見つかったのかと聞かれた彼は、95番と96番の元素を明かしてしまいました。こうしてこのニュースは、学会よりも先に子どもたちのラジオ聴取者に届いたのです。金属アメリシウムは1951年に初めて作られました。

名前の由来

周期表でアメリシウムの真上には、ヨーロッパにちなんで名づけられたランタノイドのユウロピウムがあります。シーボーグのチームはこの対応に合わせ、95番元素を発見の地である アメリカ大陸(Americas) にちなんで名づけました。元素記号は Am です。この名前は、アクチノイドをランタノイドと平行な一列として位置づけたシーボーグのアクチノイド概念を反映しています。

主な用途

• 煙感知器: イオン化式の感知器では、アメリシウム241のアルファ線が小さな箱の中の空気を電離させ、ごく弱い電流を流しています。煙の粒子がこの電流を乱すと警報が鳴ります。1台に含まれる量は1マイクログラムを大きく下回ります。
• 中性子源: アメリシウム241はベリリウムと混ぜると中性子を出します。こうした線源は石油・天然ガス井の検層や土壌水分計に使われます。
• 厚さ・密度の計測: アメリシウム241の低エネルギーのガンマ線は、シート材やガラス用の工業計測器や蛍光X線分析に利用されます。
• 超重元素の合成: アメリシウム243の標的にカルシウム48を衝突させることで、115番元素モスコビウムが作られました。

同位体

アメリシウムには安定同位体がありません。煙感知器に使われる アメリシウム241 の半減期は約432年なので、感知器の使用期間中に放射能はほとんど変わりません。最も寿命が長い同位体は アメリシウム243 で、半減期は約7,370年です。アメリシウム241は、使用済み燃料や保管中のプルトニウムの中でプルトニウム241の崩壊によって着実に増えていくため、核廃棄物の管理において重要な検討事項となっています。

身近なところで

天井の火災報知器は、多くの人にとってアメリシウムにいちばん近づく場面です。線源は金属箔の中に密封されており、アルファ線は空気中を数センチメートルしか進まないため、壊れていない感知器を正しく取り付けていれば健康上の心配はありません。ただし分解はせず、地域の指示に従って廃棄するべきです。体内ではアメリシウムは骨と肝臓に集まるため、より多くの量を扱う施設では厳しく管理されています。放射性物質を含まない光電式の感知器も広く普及しています。