Americium(IV)-oxid
Americium(IV)-oxid ist ein Oxid des Elements Americium. Es besitzt die Summenformel AmO2. Da alle Isotope des Americiums nur künstlich hergestellt sind, besitzt Americium(IV)-oxid keine natürlichen Vorkommen. Es entsteht unter anderem implizit in Kernreaktoren beim Bestrahlen von Urandioxid (UO2) bzw. Plutoniumdioxid (PuO2) mit Neutronen. Americium(IV)-oxid ist die wichtigste Verbindung dieses Elements. Nahezu alle Anwendungen dieses Elements basieren auf dieser Verbindung.
Darstellung
Für Kleinstmengen bietet sich das Glühen von Salzen des Americiums an. Meistens werden hierzu Americium(III)-oxalat (Am2(C2O4)3) oder Americium(III)-nitrat (Am(NO3)3) herangezogen. Die Americium(III)-nitratlösungen werden eingedampft und dann bei 1000 °C zum Oxid geglüht.<ref>Sherman Fried: The Preparation of Anhydrous Americium Compounds, in: J. Am. Chem. Soc., 1951, 73 (1), S. 416–418 (Vorlage:DOI).</ref> Ebenso verfährt man mit gefälltem Americium(III)-oxalat und anschließendem Glühen bei 900 °C. Da das PUREX-Verfahren abgebrannten Brennelemente in Salpetersäure auflöst, ist das Nitrat besonders leicht zugänglich.
Eigenschaften
Americium(IV)-oxid ist ein schwarzer Feststoff. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem, der Strukturtyp ist der CaF2-Typ (Fluorit) mit der Vorlage:Raumgruppe und den Koordinationszahlen Am[8], O[4].
Verwendung
Americium(IV)-oxid (mit dem Isotop 241Am) wird als Quelle für ionisierende Strahlung eingesetzt. Anwendungsgebiete sind die Fluoreszenzspektroskopie und als Ionisationsrauchmelder.
In zukünftigen Radionuklidbatterien könnte Americium(IV)-oxid mit 241Am zum Einsatz kommen. Eine solche Radionuklidbatterie könnte bei einer Halbwertszeit von 432,2 Jahren für Jahrhunderte Energie liefern.
Einzelnachweise
<references/>
Literatur
- Wolfgang H. Runde, Wallace W. Schulz: Americium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 1265–1395 (Vorlage:DOI).