الاستخدامات التي يدخل فيها عنصر الأمريسيوم
تتعدد استخدامات الأمريسيوم وتختلف، ومن أشهر استخداماته كشف الدخان في أجهزة الكشف عن الدخان المنزلية للحفاظ على سلامة أفراد الأسرة. كما يستخدم الأمريسيوم في العديد من الأغراض الأخرى على الأرض وفي الفضاء الخارجي، ومن بين هذه الاستخدامات ما يلي:
- الأميريسيوم في أجهزة كشف الدخان والإنذار
النوعان الرئيسيان من أجهزة كشف الدخان المنزلية هما كاشفات الدخان المتأين وكاشفات الدخان الضوئية، تستخدم أجهزة الكشف عن الدخان المتأين المنزلية الأكثر شيوعًا الأميريسيوم -241 في شكل ثاني أكسيد الأميريوم كمصدر للإشعاع المؤين الذي يحتاجه كاشف الدخان للعمل، إشعاع التأين هو أي جسيم أو موجة كهرومغناطيسية لديها طاقة كافية لتأين الإلكترونات (إزالتها من الذرة).
يستخدم الأميريسيوم -241 في كاشفات الدخان المتأين لتأين الهواء، في حالة نشوب حريق، يتم الكشف عن الاختلاف نتيجة الدخان وينطلق إنذار لإعلام الناس بوجود خطر. يُفضل استخدام الأميريسيوم -241 على الأنواع الكيميائية الأخرى لاستخدامه في أجهزة الكشف عن دخان التأين لأنه يوفر تأينًا مثاليًا للهواء وقليلًا نسبيًا من إشعاع جاما الضار.
هناك مزايا استخدام كاشفات الدخان المتأين بدلاً من أجهزة كشف الدخان الضوئية البديلة، كاشف دخان التأين أقل تكلفة ويمكنه اكتشاف الجسيمات الصغيرة جدًا بحيث لا تكتشفها أجهزة الكشف عن الدخان الضوئية، من العيوب الرئيسية لأجهزة كشف دخان التأين أنها أكثر عرضة للإنذارات الكاذبة من أجهزة الكشف عن الدخان الضوئية.
- أميريسيوم في التنقل الفضائي
يدرس الباحثون استخدام الأمريسيوم-241 في تطبيقات مختلفة متعلقة بالفضاء، حيث تم اقتراح استخدام الأمريسيوم-241 كعنصر نشط في مولدات الكهرباء الحرارية بالنظائر المشعة (RTG) في المركبات الفضائية، وهي مولدات كهربائية توفر الطاقة للاستخدام في الأقمار الصناعية والمسابر الفضائية والمرافق البعيدة غير المأهولة
تعريف الأمريسيوم
الأميريسيوم هو معدن مشع شديد التفاعل برقم ذري 95، وهو عنصر كيميائي اصطناعي ناعم، ينتمي إلى سلسلة الأكتينيد، وله الرمز الكيميائي Am. تصنع العناصر الاصطناعية بشكل مصطنع وتتميز بكونها عناصر مشعة لم يتم اكتشافها بشكل طبيعي على الأرض. الأميريسيوم هو العنصر الاصطناعي الوحيد الذي يستخدم بشكل منتظم في المنزل
استخدامات الاكتنيدات
الأكتينيدات مثل الأمريسيوم تستخدم في عدة مجالات كالتالي:
- أجهزة الكشف عن الدخان.
- يستخدم الثوريوم بشكل رئيسي في الغاز.
- يستخدم العلماء والباحثون الأكتينيوم لإجراء بحث أو دراسة علمية
- يستخدم الأكتينيوم كمصدر للأشعة الغاما ومؤشر ومصدر للنيوترونات أيضًا
- يتم استخدام عدد كبير من الأكتينيدات في العمليات الدفاعية والأسلحة النووية وإنتاج الطاقة
- يستخدم البلوتونيوم في المفاعلات النووية وأيضًا في تصنيع القنابل النووية.
- يتم استخدام العديد من المكونات الأكتينيدية في محطات الطاقة النووية، وأيضا في إنتاج الطاقة الكهربائية
يتميز كل عنصر أكتينيد برقمٍ ذرّيٍ فريدٍ وخصائص مميزة، ولذلك فإن دراسة الخصائص الكيميائية والفيزيائية للأكتينيدات أمرٌ مهمٌ لتنبؤ بتفاعلاتها، حيث لا تحتوي الأكتينويدات على نظائر مستقرة.
أسماء واستخدامات العناصر المصنعة
- أولاً مفهوم العناصر المصنعة
العناصر الاصطناعية في الكيمياء، هي العناصر المشعة التي لم يتم اكتشافها في الطبيعة ولكن كنظائر منتجة صناعياً، هم تكنيتيوم (في. رقم 43)، والذي كان أول عنصر يتم تصنيعه ، البروميثيوم (في. رقم 61) ، أستاتين (في. رقم 85)، فرانسيوم (في. رقم 87)، وعبر اليورانيوم العناصر (رقم 93 وما بعده في الجدول الدوري).
منذ ذلك الوقت، تم إثبات وجود بعض هذه العناصر بكميات دقيقة في الطبيعة، وعادة ما تكون هذه العناصر قصيرة العمر وتنتمي إلى سلسلة التحلل الإشعاعي الطبيعي
يتم إنتاج العناصر transfermium بكميات صغيرة جدا (ذرة واحدة في كل مرة)، وبالتالي يكون تحديدها صعبا للغاية بسبب فترات نصف العمر التي تتراوح من دقائق إلى ملي ثانية والحاجة إلى تحديد المنتجات بطرق أخرى غير عمليات الفصل الكيميائي المعروفة
- ثانياً استخدامات العناصر المصنعة
يتعدد استخدام العناصر المصنعة في حياة البشر، ولا يمكن حصرها بالكامل، ومن بينها على سبيل المثال:
- يتم استخدام التكنيتيوم في المجال الطبي حيث يلعب دورا هاما في الفحوصات الطبية التي تستخدم العناصر المشعة.
- يستخدم كعامل مساعد في بعض التفاعلات الكيميائية.
- يتم استخدام البلوتونيوم كوقود في العديد من محطات الطاقة النووية.
- يستخدم الأميريسيوم في أجهزة كشف الدخان والإنذار.
- يستخدم أميريسيوم في التنقل الفضائي
- يُستخدم المادة البلوتونيوم في صناعة القنبلة الذرية التي أُلقيت على ناغازاكي عام 1945.
- يتم استخدام الأميريسيوم في أجهزة الكشف عن الدخان.
- أسماء العناصر المصنعة
غالبا ما يتم تسمية العناصر الاصطناعية باسم العالم الذي اكتشفها أو المكان الذي تم اكتشافها فيه، وهناك حقيقة مهمة وهي أنه تم استخدام كمية صغيرة من الاينشتاينيوم لإنشاء العنصر المندليفيوم
- تم تسمية عنصر كوريوم تكريما للكوري.
- تم تسمية العنصر الكيميائي آينشتينيوم تيمنا بآينشتاين.
- تمت تسمية العنصر مندليفيوم تكريمًا لمندليف.
- تم تسمية عنصر الأمريسيوم تكريما لأمريكا.
- تم تسمية العنصر الكيميائي كاليفورنيوم تيمنًا بولاية كاليفورنيا.
عنصر الأينشتانيوم
الآينشتاينيوم هو عضو في سلسلة الأكتينيدات، وهو معدن مشع، ولا يعرف له استخدام محدد، ويتفاعل مع الأكسجين والبخار والأحماض، ولكنه لا يتفاعل مع القلويات، وأطلق عليه اسم ألبرت آينشتاين.
كان العنصر السابع الذي يتم اكتشافه عبر اليورانيوم، تم تحديده لأول مرة في ديسمبر 1952 من قبل ألبرت غيورسو في جامعة كاليفورنيا، بيركلي وفريق آخر برئاسة ج. شوبان في لوس ألاموس، كلاهما كانا يفحصان الحطام من تجربة سلاح نووي في نوفمبر 1952، واكتشفا النظير 253 ، الذي يبلغ عمر نصفه 20.5 يومًا.
لا يوجد الأينشتاينيوم بشكل طبيعي، ولم يتم العثور عليه في قشرة الأرض، وبالتالي لا يمكن النظر في مخاطره الصحية، لأنه خطير للغاية بسبب الإشعاع الذي ينبعث منه.
عنصر الفرميوم
الفيرميوم هو عنصر مشع وعضو في مجموعة الأكتينيد في الجدول الدوري للعناصر، ولم يتم حتى الآن إنتاج كمية كافية من الفيرميوم لتحليل خصائصه الكيميائية، ولكن التوقعات تشير إلى أنه سيكون معدنًا فضيًا يتأثر بالهواء والبخار والأحماض.
تم اكتشاف العنصر الثامن في سلسلة الأكتينيد، فيرميوم، من قبل ألبرت غيورسو وزملاؤه عام 1952 في حطام نووي حراري في المحيط الهادئ، خلال عمل في مختبر الإشعاع في جامعة كاليفورنيا ومختبر أرجون الوطني ولوس ألاموس العلمي.
تم دراسة الخصائص الكيميائية للفرميوم فقط بكميات تتبعية في الوسط المائي العادي، وتعبر حالته الأكسدة عند ذلك (III) فقط.
يمكن إنتاج نظائر 254Fm ونظائر أثقل عن طريق تعريض العناصر السفلية، مثل البلوتونيوم، لتشعيع نيوتروني مكثف، باستخدام عملية التقاط نيوترونات متتالية، تتخللها تحلل بيتا، وذلك للوصول إلى هذه الأعداد الكتلية والأعداد الذرية.
توجد ستة عشر نظيرًا للفرميوم، ومنها النظير 257Fm الذي يتميز بأطول عمر نصف يبلغ حوالي 100.5 يوم. وتم إثبات أن النظير 250Fm، الذي يتميز بعمر نصف يبلغ 30 دقيقة، يتحلل لينتج النوبليوم العنصر 102، كما أظهر التحليل الكيميائي للنظير 250Fm إنتاج النوبليوم.