95. Americio

 

El americio es el elemento número 95 de la Tabla Periódica. Solo con ese dato ya se pueden sacar varias conclusiones: Es un actínido, y por lo tanto un metal, raro y radiactivo cuyo núcleo contiene 95 protones y su corteza 95 electrones. Esto lo sabrías si te hubieras leído las anteriores entradas de este pequeño blog… te recomiendo que lo hagas J. Vamos a ver más cosas sobre este interesante y desconocido elemento. 

Bien, lo primero: Los actínidos. De esto ya hemos hablado en las anteriores entradas: Actinio, torio, protactinio, uranio, neptunio y plutonio. Son especiales por la especial configuración de sus electrones. Todos tienen 2 electrones en la última capa porque en lugar de ir añadiéndose ahí conforme aumenta el número atómico, se van añadiendo en otros orbitales. Eso les hace tener a todos una química parecida. Además, no se comportan como metales si no como tierras raras (hablé de las tierras raras con los lantanos (Entre el elemento 57, lantano y el 71, lutecio). La disposición de los electrones del americio es la siguiente: 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2. Además de todos esos electrones, el americio tiene 2 isótopos importantes: El Am241 y el Am243 (con 146 y 148 neutrones respectivamente y vidas medias de 432 y 7370 años respectivamente).  

El americio es un elemento que no existe en la naturaleza. El que tenemos ha sido creado en laboratorio (En reactores nucleares). Podríamos considerar que también se crean, espontáneamente, en este laboratorio gigante llamado Planeta Tierra, pero no nos serviría de nada. Son trazas y no podemos contar con ellas. El americio que se creó en la explosión de la estrella que dio lugar al Sistema Solar desapareció incluso antes de formarse la Tierra. Hoy en día, del plutonio 241 obtenido en los reactores nucleares, se obtiene directamente el americio 241.

Como imaginarás, el americio no pudo ser descubierto antes de los años 40. Hasta entonces no disponíamos ni de ciclotrones, ni de reactores nucleares. El mejor sitio para crear este elemento por primera vez fue en Estados Unidos, en los años en los que lideraba la investigación mundial sobre la radiación, la fisión o los elementos transuránicos. Uno de los mejores de la época, Glenn Theodore Seaborg, había descubierto el plutonio, y siguió en el Proyecto Manhattan investigando y creando nuevos elementos. Se llevó con él a un técnico, Albert Ghiorso, y juntos, a su regreso de Chicago, formarían en Berkeley (California) la pareja que más huecos ha rellenado de la Tabla Periódica de la historia (Ya iremos hablando sobre ellos en las próximas entradas). Con un equipo formado además por Leon O. Morgan y Ralph A. James crearon el elemento número 95 en 1944. Lo hicieron a partir del plutonio y utilizaron un ciclotrón de 60 pulgadas que tenían en ese laboratorio. La separación no era nada fácil. Un proceso químico complicado sobre todo en el último punto: El de separar el curio del americio. Les daba tanto por saco que los bautizaron como pandemonium y delirium.  

El americio se sitúa debajo del europio en la Tabla Periódica (tras la nueva estructura de la Tabla creada por Seaborg), con lo que, dado su lugar de descubrimiento, tenía bastante lógica llamarlo americio, en honor a ese maravilloso continente. 

 

Fuente de americio

Lo mejor: Su anuncio. En 1945, en Estados Unidos tenían un programa de radio llamado Quiz Kids, en el que unos niños hacían entrevistas a famosos. Llamaron a Seaborg un 11 de noviembre al programa y uno de los niños le preguntó si había descubierto algún elemento últimamente, a lo que Seaborg dejó caer que sí, que habían descubierto el 95 y el 96. Se suponía que lo iba a anunciar al mundo 5 días después. Vaya crack.   

Hoy en día, el americio posiblemente sea el único elemento radiactivo artificial con el que te hayas podido cruzar. Eso es debido a que se utiliza para fabricar detectores de humo. Una pequeña cantidad de americio-241 (menos de la millonésima parte de un gramo) se sitúa en un pequeño circuito electrónico. Las partículas alfa emitidas por este actínido ionizan el aire a su alrededor de tal manera que da continuidad al circuito electrónico (dejan pasar los electrones de un sitio a otro) del detector. El humo interrumpe eso, frenando a los electrones, con lo que es como si se abriera un pequeño interruptor, lo que provoca que salte la alarma.  

En realidad, eso es porque el americio 241 es un buen emisor de partículas alfa (emite 3 veces más que el radio). En varios laboratorios se utiliza como fuente de las mismas. Para usos clínicos también, como emisor de rayos gamma además de las partículas alfa. El problema es que es caro (Sale como a unos 1500 dólares el gramo). El Am243, por cierto, cuesta como unas 100 veces más, así que olvidémonos de éste. Es este alto precio una de las razones por las que se descartó, en su día, el utilizar americio para alimentar los circuitos de las sondas espaciales (Ya veremos si no se usa en el futuro, porque la gran ventaja son sus 400 años de vida media, que para viajes interestelares puede resultar bastante útil. Se está investigando mucho en este campo últimamente y habrá que estar al tanto). 

Funcionamiento de un detector de humo con americio.

Así que, si quisieras hacer una bomba nuclear con Am241 o Am242 (más parecido al plutonio, pero más escaso y con una vida media de 16 horas), que en realidad teóricamente podrías, porque es fisible, tendrías que gastarte unos 270 millones de dólares solo para conseguir el material fisible necesario. (Si encuentras una buena oferta, también puedes comprar cerca de 200.000 millones de detectores de humos). Luego añade toda la tecnología necesaria para ensamblarla, claro, que tampoco debe de ser precisamente barata. Y asegúrate de no morir por la radiación, manipulando tal cantidad de americio. Realmente, no vale la pena, la verdad. 

He leído que para alcanzar la conocida como “masa crítica” (Cantidad de material necesario para auto mantener una reacción de fisión en cadena) son necesarios unos 10 kg para el Am242, unos 70 para el Am241 y unos 210 para el Am243. (Los datos suelen variar porque la masa crítica depende de la densidad, forma y circunstancias en la que tenga lugar, pero como aproximación, creo, que ya nos vale). Pero en serio, olvídalo.