4.4.3 镅化学
4.4.3.1 概述
西博格、R.A·詹姆斯等于1944年底在处理经过长期中子照射的钚样品时发现了镅(americium),其生成核反应如下:

镅为95号元素,现已发现有19种镅的同位素,质量数为231到249,其中最重要的是241 Am。241 Am是α放射体,其半衰期为433年,放射出4.586 Me V(85.2%)α粒子。
241 Am可制备241 Am-Be中子源,或利用其能量为0.059 5 MeV的弱γ射线制备薄板测厚仪、湿度计和骨密度测定仪等的低能γ源,或利用其发射的α粒子制备烟雾报警器等。
4.4.3.2 镅的化合物
镅的氧化物有Am O、Am2 O3和Am O2 3种。其中,Am O2最重要,它易溶于盐酸、硝酸和硫酸等强酸中。Am O 2在1 000℃时仍具有稳定的组成,可以准确称重,用于重量法测定镅。
镅盐的3价镅盐最为重要。Am(Ⅲ)能与多种阴离子生成难溶性盐类,其中主要有AmF3、Am2(C2 O4)3·10H2 O、Am2(SO4)3·x H2 O及硫酸镅钾复盐K8 Am2(SO4)7等。利用这些难溶性镅盐可以分离、纯化镅。例如,在分离微量镅时,常用镧作载体,以氟化物或氢氧化物形式进行共沉淀来浓集和纯化镅。此外,利用草酸盐沉淀分离、浓集镅,然后将沉淀物在空气中加热到300℃以上,可转化为Am O2,此性质常用于镅的重量法测定。
4.4.3.3 镅的水溶液化学
镅在水溶液中能以+2~+7六种价态存在,其中以Am(Ⅲ)最稳定。当不存在络合剂时,水溶液中3、5和6价镅离子均以水合离子的形式存在。而Am(Ⅳ)只有在浓的氟化物和磷酸盐溶液中才能稳定存在。(https://www.daowen.com)
Am3+是非常稳定的,须用强氧化剂如(NH 4)2 S2 O9、Ce(Ⅳ)才能将Am(Ⅲ)氧化到高价。Am(Ⅳ)和Am(Ⅴ)在溶液中很不稳定,会发生歧化反应:

而
又可被自身α辐射还原。因此,水溶液中的Am(Ⅳ)和Am(Ⅴ)最终都转变为Am3+。
Am(Ⅲ)能与Cl-、
和SCN-等阴离子发生络合作用生成络阴离子
。
Am(Ⅲ)也能与一些有机试剂发生络合作用,如可与TTA、PMBP分别生成Am(TTA)3、Am(PMBP)3螯合物。这一性质常用于微量镅的萃取分离。Am(Ⅲ)还能与TIOA、季铵盐、HDEHP以及TBP等生成疏水性络合物,此性质常用于镅与镧系元素的分离。
此外,Am(Ⅲ)还能与DTPA、EDTA生成稳定的有机络合物,这一性质已用于对早期镅中毒患者的促排治疗和表面去污。
4.4.3.4 镅的分析测定
分离微量镅的主要方法有共沉淀法、离子交换色谱法、萃取法(如HDEHP、TTA、TOPO萃取法等)和萃取柱色谱法(如HDEHP-Kel-F萃取柱色谱法等),这些方法已用于食品和尿中241 Am的分离和浓集。
一般对镅含量较大的样品,可采用重量法、量热法或氧化还原法(如电位库仑法)来测定;对含微量镅的样品,则可采用放射性测量法或分光光度法来测定。在分析测定环境和生物样品中的微量镅时,常用的方法是放射性测量法,如α计数法、α能谱法、γ计数法、γ能谱法和液体闪烁计数法等,其中应用最广的是α计数法和液体闪烁计数法。
环境样品总α测定常用标定过比活度的241 Am标准物质粉末作为标准源。