原子序数 95 · 锕系元素
镅 Am
别名: Americium
镅是一种在核反应堆中由钚制成的人造放射性元素。作为超铀元素,它罕见地出现在许多家庭中:每一个离子式烟雾探测器里都有一丁点镅。它还用于工业测量仪和便携式中子源。
主要性质
| 原子序数 | 95 |
|---|---|
| 原子量 | [243] (无稳定同位素,方括号内为代表性同位素的质量数) |
| 分类 | 锕系元素 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 7 |
| 区 | f |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 1449 K (1175.8 °C) |
| 沸点 | 2284 K (2010.8 °C) |
| 密度 | 13.69 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 1.3 |
| 原子半径(范德华半径) | 244 pm |
| 第一电离能 | 5.993 eV |
| 电子亲和能 | — |
| 氧化态 | +6, +5, +4, +3 |
| 发现 | 1944 |
电子排布
- 简写
- [Rn]7s2 5f7
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f7 6s2 6p6 7s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 25 · 8 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
镅于 1944年底 在芝加哥大学冶金实验室由格伦·西博格、拉尔夫·詹姆斯、利昂·摩根和阿尔伯特·吉奥索确认。钚-239在反应堆中长时间受照射,会接连俘获中子变成钚-241,后者再经β衰变成为镅-241。
分离这种新元素令人抓狂。镅和几乎同时发现的96号元素锔性质极为相似,团队半开玩笑地把它们称为“pandemonium”(大混乱)和“delirium”(谵妄)。
这一发现在战时属于机密。1945年11月,就在正式公布前几天,西博格作为嘉宾参加了一档儿童广播问答节目。一位小选手问他是否发现了新元素,他便透露了95号和96号元素。于是这条消息先传到了收听广播的孩子们耳中,而后才出现在学术会议上。金属镅于1951年首次制得。
名称由来
在元素周期表中,镅的正上方是以欧洲命名的镧系元素铕。西博格的团队仿照这一对应关系,以发现地 美洲(Americas) 为95号元素命名,元素符号为 Am。这个名字体现了西博格的锕系概念,即把锕系元素排成与镧系平行的一行。中文“镅”为金字旁加“眉”,取英文名首音 méi。
主要用途
- 烟雾探测器:在离子式探测器中,镅-241发出的α粒子使小电离室内的空气电离,从而形成微弱的电流。烟雾颗粒干扰这股电流时便会触发警报。每个探测器所含的镅远不到一微克。
- 中子源:镅-241与铍混合后会放出中子,这类中子源用于油气井测井和土壤湿度计。
- 厚度和密度测量:镅-241发出的低能γ射线用于片材和玻璃的工业测量仪,以及X射线荧光分析。
- 合成超重元素:用钙-48轰击镅-243靶,合成出了115号元素镆。
同位素
镅没有稳定同位素。烟雾探测器中使用的 镅-241 半衰期约为432年,因此在探测器的使用寿命内其放射性几乎不变。寿命最长的同位素是 镅-243,半衰期约7,370年。由于镅-241会在乏燃料和储存的钚中由钚-241衰变而不断累积,它是核废料管理中需要重点考虑的因素。
日常生活中
天花板上的烟雾报警器,是大多数人离镅最近的地方。放射源密封在金属箔中,其α粒子在空气中只能行进几厘米,因此完好且安装正确的探测器不会危害健康。不过不应拆开探测器,并应按照当地规定处置。镅在人体内会富集在骨骼和肝脏中,所以处理较大量镅的设施对其管控十分严格。不含放射性物质的光电式探测器也已广泛普及。
小知识
- 镅和锔的发现最早是在1945年一档儿童广播问答节目中公之于众的。
- 一个普通家用烟雾探测器所含的镅不到一微克。
- 它的名字与周期表中位于其正上方的铕遥相呼应。
同类元素 (锕系元素)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。