（Americium），系元素之一，化學符號是Am，在元素周期表中原子序數為95，原子量為243.06g/摩爾，是一種人工合成的放射性元素。金屬镅呈銀白色光澤，具有延性和可鍛性。镅的熔點、沸點、晶體結構和密度，與ree的數值相近，熔點為1173℃，沸點為2607℃。镅的化學性質活潑。镅會釋放α和γ輻射，對人體健康構成嚴重危害。
镅有19種同位素和8種核異構體，其中最常用的是镅-241。廣泛應用于探測器、中子源等。
發現歷史
镅是第四個被發現的超鈾。1944年，在美國化學家格倫·西博格領導下工作的一個化學家小組發現了镅。镅發現于美國，人們便根據美國的名字命名它為镅。
第二次世界大戰期間，化學小組的實驗工作在芝加哥大學冶金實驗室進行，該實驗室即阿貢國家實驗室。1944年，西博格、吉奧索、賈科莫和摩根通過用中子轟擊得到了镅-241。反應如下：
1950年，格倫·西博格、阿伯特·吉奧索和斯特里特發現了壽命最長的同位素镅243(t1/2=7400年)，它是由镅-243經過兩次連續的中子俘獲而生成的。
理化性質
物理性質
金屬镅呈銀白色光澤，具有延性和可鍛性。镅的熔點、沸點、晶體結構和密度，與ree的數值相近，熔點為1173℃，沸點為2607℃。
镅有三種同素異形體。在室溫下呈雙六方密集堆積結構的α變體，在600℃時轉為立方晶系的β變體，α變體的密度為13.671g/cm3。
水溶液中镅有四種價態，Am(Ⅲ)、Am((IV)、Am(V)和Am(VI)，+3價和+4價的镅溶液呈紅色或粉紅色，+5價和+6價的镅溶液呈黃棕色。
化學性質
穩定性
镅在水溶液中存在+2+7六種價態，其中+4價和+5價的Am是不穩定的，+3價的Am最穩定，+6價的镅也十分穩定，在弱酸溶液中，+6價的镅可以被還原到+5價，Am(II)僅在極譜研究中觀察到。Am(IV)很不穩定，只能在飽和NH4F溶液中存在。+4價和+5價的Am在溶液中能發生歧化反應，Am(IV)在水溶液中迅速歧化為Am3+和AmO2+。由于241Am和243Am半衰期較短，因而放射性比活度較高，輻射化學效應強。
氧化還原性質
Am是較強的氧化劑，相當于酸性溶液中MnO4-的氧化能力。AmO2+可用過硫酸鹽或Ce(IV)在酸性溶液中氧化Am3+得到。241AmO22+在自身α輻射作用下很快還原為AmO2+。在95℃的碳酸根溶液中，用次氯酸鹽或過硫酸鹽氧化Am3+可制得AmO2+，此時Am以復鹽MAmO2CO3和M5AmO2(CO3)3析出,用酸溶解即得AmO2+溶液。241AmO2+在α輻射作用下迅速自還原生成Am3+。
與單質反應
镅能與氧氣在加熱條件下反應生成二氧化镅。
與化合物反應
镅能與水反應生成一氧化镅和三氧化二镅等。
镅能與氨氣反應生成氮化镅和氫氣。
同位素
镅已知有19種同位素和8種核異構體，質量數范圍從223到249不等。镅的同位素中有兩種壽命較長的α發射體，镅-241和镅243，是最常見的兩種同位素镅，其半衰期分別為432.2年和7370年，核異構體镅-242的半衰期為141年。其他同位素和異構體的半衰期從镅-245的0.64微秒到镅-240的50.8小時不等。與大多數錒系金屬一樣，奇數中子的镅同位素具有較高的核裂變率和較低的臨界質量。
幾種常見的同位素信息如下：
化合物
氧化物
镅能生成三種氧化物，AmO、Am2O3和AmO2。金屬镅與化學計量的氧一起加熱得到一氧化物AmO。在空氣中灼燒AmⅣ的硝酸鹽、草酸鹽或氫氧化物，得到AmO2，AmO2可溶于鹽酸并生成AmCl3。高于1000℃時，二氧化镅失去氧而轉變為Am2O3。
鹵化物
镅的鹵化物有AmF3、AmCl3、AmF4、AmBr3、AmI3，混合鹵化物有NaAmF4、LiAmF5、Rb2AmF6、CsNaAmF6和CsAmO2Cl4等。
氟化物
氟化氫和氫氣混合在650℃下與二氧化镅作用，生成三化镅。用氫氟酸可從Am3+的水溶液沉淀出水合三氟化镅。在干燥時，三氟化镅水合物部分轉為氟氧化物。
在500℃時氟與镅的化合物作用，可制備四氟化镅。四氟化镅在水作用下可以還原為三氟化镅。
氯化物
用四氯化碳在800℃下氯化二氧化镅或用氯化氫與二氧化镅作用可生成三氯化镅。三氯化镅還可在溶液中由鹽酸作用于氫氧化镅或金屬镅來制備。三氯化镅在蒸汽作用下發生水解。
氫化物
镅與氫相互作用，生成镅的氫化物，其組成有AmH2、AmH3、Am4H3。
硼化物和硅化物
金屬镅和硼真空加熱可生成四方型的AmB4。、、钚均可形成二硼化物，而镅則不能。AmO2和B2O3進行固態反應可得斜方晶型AmBO3，它呈淺粉紅色，可溶于濃的無機酸中，具有LaBO3和NdBO3低溫變體的文石結構。
AmSiO4可由Am(OH)4與過量的SiO2生成，它呈褐色，具有鋯石的結構，將其加熱可以分解為AmO2和SiO2。
有機化合物
AmCl3與熔融的Be(C5H5)2可以反應生成顏色鮮艷的三環戊二烯合镅(Ⅲ)，Am(C5H5)3化合物的紅外光譜表明有對稱的C5H5五元環的典型譜帶。在Am(VI)的酸性溶液中加入乙酸鈉可以生成醋酸镅(VI)鈉的沉淀NaAmO2(OOCCH3)3，它是呈綠檸檬黃色的立方型晶體。將氨一滴滴地加入含有稍過量乙酰丙酮的Am3+溶液中，析出蒼玫瑰紅色沉淀Am(C5H7O2)3·H2O。
固體結構
镅和、、一樣呈六方雙密堆積結構(空間群P63/mmc；a=3.4681?，c=11.241?，ζ=13.671g/cm3)。配位數為12時的原子半徑1.730?，1079℃以上有第二種立方晶系的變體(β-Am)，其a=4.894?。
幾種镅化合物的晶格常數如下：
制備方法
镅的化學研究和應用主要集中在镅- 241和镅243的生產和利用上。
核合成
239Pu制241Am
239Pu經中子照射生成241Pu，后者經β衰變(t1/2=14.0±0.3年)生成241Am。10克241Pu樣品經過10年后，約生成4克241Am。這一反應的核轉化過程如下：
242Pu制243Am
243Am是由242Pu經熱中子照射生成的，首先242Pu經中子照射生成243Pu，后者經β衰變(t1/2=5小時)生成243Am，其核反應如下：
還原镅化合物
金屬镅可通過還原镅化合物制備，通常由以下四種方法制備。
用金屬（或鋰）對AmF3的蒸汽相進行還原：
用金屬鑭還原AmO2：
在還原鋼彈中用金屬鈣對AmF4進行還原：
將Pt5Am進行熱分解：
應用領域
工業領域
由于镅-241的射線基本上是單能α和γ射線，因此它特別適宜作X射線激發源用于礦樣分析和X射線發生器等，γ射線用于許多工業、科學研究中尺寸、厚度、密度和射線照象等測量儀器中，例如用來測量玻璃板的厚度、測量金屬的厚度、測量鋁材料的厚度和測量金屬絲的直徑。镅-241作為低能γ源，在價格、方便性、能譜純度和壽命等方面都超過所有的可做低能Y源用的放射性同位素。
醫療領域
镅作為同位素能源在醫療中已經應用在測定骨骼中的礦物質含量和表面體積比、測定軟組織中的類化合物、估計局部肺的呼吸、測定人體組成、甲狀腺診斷以及顱內壓測定器。
中子源
镅-241提供的α粒子可以用來制作中子源，在1976年之前，美國和其他國家生產的镅-241的主要銷路是制造中子源，全世界回收的镅-241大部分也用來制造中子源。241Am-Be源作為超鈾同位素(α，n)中子源應用于許多領域，工業上主要用于測井、測定土壤密度和水分含量、測定煤炭中的灰分和混凝土中的水泥含量以及用作中子計數器和中子源制備。镅-鈹中子源也用于薄板測厚儀、溫度計、火災自動報警儀及醫學上。
探測器
镅-241放出的α粒子使空氣電離，因此可以作為煙霧探測器，還可以應用于測定大氣密度、測定行星大氣密度、氣相色譜的離子化檢測器等。
靶材料
镅-241的一個非常重要的用途是做反應堆靶子以制備242Cm。242Cmα衰變生成的238Pu是一個非常重要的放射性核素，它作為同位素能源已經應用在空間和醫學方面。純241Am俘獲熱中子生成242Cm的過程：
镅243的半衰期較長、比放較低，常用于在高中子通量反應堆中用做生產244Cm的靶材料，以及與244Cm混合，在高中子通量堆中做制造252Cf和其它超鈾的靶材料。
安全事宜
健康危害
镅的毒性主要來自放射性衰變過程中釋放的α粒子所造成的損害，镅產生的電離輻射會導致細胞損傷，包括脫氧核糖核酸斷裂、準確或不準確的修復、細胞凋亡、基因突變、染色體改變和遺傳不穩定，導致正常細胞和組織內穩態的破壞和惡性腫瘤的生長。不直接損傷DNA的電離輻射會產生活性氧中間體，直接影響p53(細胞周期調節中的重要酶)的穩定性，并在DNA復制過程中通過錯配對DNA中的單個堿基和點突變產生氧化損傷。
镅-241具有致癌性。放射性核素釋放的α粒子，無論其來源如何，都會產生相同的二次電離模式，并對包括DNA在內的生物分子產生相同的局部損傷模式，這些影響包括DNA雙鏈斷裂、染色體畸變、基因突變和細胞轉化。放射性核素釋放的α粒子會引起循環淋巴細胞的染色體畸變和體內人類的基因突變，不同放射性核素衰變過程中釋放的α粒子對相同組織(例如肺細胞或骨表面)的相似劑量會產生相同類型的非腫瘤效應和癌癥。
中毒癥狀
镅-241、镅-242和镅243都屬于極毒性核素。在镅的毒理學中，镅-241最重要。镅-241進入人體后，主要蓄積于肝臟和骨骼中。镅-241 急性中毒時，引起典型的急性放射病；亞急性中毒時，主要損害造血器官和肝臟而引起死亡；慢性中毒遠期效應可引起腫瘤。暴露于高劑量電離輻射會導致急性輻射綜合征，可導致皮膚燒傷、脫發、惡心、嘔吐、頭暈、定向障礙、低血壓、頭痛、疲勞、虛弱、發燒、出生缺陷、疾病、感染和死亡。
急救措施
暴露于放射性產品的大多數癥狀是延遲的，準確的接觸史對于確定風險和治療方式至關重要。不同的輻射劑量出現不同癥狀：100拉德：在幾小時內出現惡心、嘔吐、腹瀉等腸胃癥狀；600拉德：壞死性胃腸炎，可導致脫水和幾天內死亡；幾千拉德：幾分鐘到幾小時內出現神志不清、嗜睡、癲癇、昏迷等神經或心血管癥狀；嚴重接觸后通常會出現骨髓抑制、白細胞減少癥和感染。
暴露于放射性镅后應立即轉移到通風處，保持呼吸暢通，或通過輸氧協助。對于嚴重暴露后出現昏迷或嚴重呼吸窘迫的患者，首先考慮氣管插管協助呼吸和眼部沖洗，通過靜脈注射彌補腸胃炎造成的體液流失，同時應注意預測心律失常、休克情況和癲癇發作并及時進行治療，還要治療白細胞減少和由此引起的感染，免疫抑制患者需要保護性隔離并進行適當的廣譜抗生素治療。在攝入或吸入某些生物活性放射性物質的某些情況下，如果在暴露前或暴露后不久給予合劑或藥理學阻斷藥物可能有用。
參考資料 >
Americium | Am - PubChem.PubChem.2023-02-28
镅元素介紹.洛克化工網.2023-06-28
Americium | Am (Element) - PubChem.PubChem.2023-03-01