Notingemo universiteto (Jungtinė karalystė) chemikų kolektyvas išleido naują pažintinį filmuką apie vieną iš radioaktyviųjų cheminių elementų – americį: sidabriškai baltą metalą, kuris tamsoje švyti.
Anot jų, americis – bene vienintelis transuraninis elementas, kurio galima rasti daugelyje darbo biurų ar kitose (taip pat ir gyvenamosiose) patalpose. Americį pirmieji susintetino amerikiečiai ir šią paslaptį sugebėjo išlaikyti maždaug vienerius metus. Nors NASA marsaeigį „Curiosity“ energija aprūpina plutonis-238, labai tikėtina, jog šio zondo ainiams energiją generuos americio-241 atomai.
„Turime americio-241 izotopo mėginį, - specialioje laboratorijos kameroje laikomą indelį su skaidriu skysčiu pristato Notingemo universiteto chemijos mokslų daktaras Markas Sarsfildas (Mark Sarsfield). – Jis buvo išgautas iš plutonio (Hanibalu Lekteriu praminto periodinės lentelės kaimyno, su kuriuo jau turėjome progos susipažinti). Vienas iš plutonio izotopų – plutonis-241 – skyla į americį-241. Pastarojo skilimo pusperiodis – 14 metų. Branduolinio kuro perdirbimo esmė – išgauti gryną uraną ir gryną plutonį.“
„Americį galima išgauti keletu būdu, - pasakoja lantanoidų ir aktinoidų ekspertas taipogi iš Notingemo universiteto Stivenas Lidlas (Stephen Liddle). – Americio sukuriama detonavus branduoliniam ginklui. Americio taip pat randama branduolinių jėgainių radioaktyvaus kuro atliekose. Tonoje radioaktyvių atliekų bus maždaug apie 100 gramų americio.“
„Americis – bene vienintelis transuraninis Mendelejevo lentelės elementas, kurio gali būti kiekvienuose namuose ar darbo patalpose, jei tik jose įrengta į dūmus reaguojantys priešgaisrinės signalizacijos davikliai, - atkreipia dėmesį Notingemo universiteto chemijos profesorius Martinas Poliakovas (Martyn Poliakoff). – Tiesa, baimintis nereikėtų. Americio kiekiai jutikliuose – nepaprastai maži. Kalbame apie nanogramus – tūkstantąsias milijoninės gramo dalies dalis.“
Apie americį pasakojanti chemijos entuziastų komanda nepatingėjo susirasti ir išardyti vieną iš tokių priešgaisrinių jutiklių. Ne, americio nei jie, nei mes nepamatysime. Tačiau užrašą „americis“ jutiklio viduje surasti tikrai galima.
Americis – galingas gama spindulių ir beta dalelių šaltinis. Kalbant apie dūmų jutiklio veikimo principą, reikalas tas, jog kai dūmų molekulės susiliečia su americio atomais, jos blokuoja americį, tiksliau – signalą, kurį jutiklio viduje esantis radioaktyvus šaltinis (americis) siunčia į jutiklį. Kai signalas dėl dūmų nutrūksta, jutiklis suveikia ir įsijungia priešgaisrinė signalizacija.
Įdomi ir americio atradimo istorija. Pirmąsyk jis buvo atrastas 1944 m. Tačiau atradimas buvo laikomas paslaptyje. Laikomas ištisus metus. Į viešumą informacija apie americį nutekėjo netyčia. Kodėl viskas buvo laikoma paslaptyje? Nes americis buvo Manheteno projekto, kuriame mokslininkai kūrė branduolinį ginklą, dalis. Amerikoje dirbę tyrėjai nenorėjo, jog konkuruojantys mokslininkų kolektyvai žinotų apie Manheteno projekto grupės progresą, tad visa informacija (taip pat ir apie americį) buvo laikoma konfidencialia.
Mokslininkai jau buvo numatę, jog americis turėtų egzistuoti: nors jo gamtoje nėra, jį įmanoma susintetinti dirbtiniu būdu, t. y., išgauti iš kitų cheminių medžiagų. Įdomi ir istorija apie tai, kaip americis buvo susintetintas pirmąsyk: platinos folija buvo padengta plutonio sluoksniu. Plutonis oksidavosi į plutonio dioksidą. Tuomet folija buvo patalpinta į ciklotroną. Iš jo ištraukta folija buvo apdorota dar daugybe visokių cheminių medžiagų (amoniu, chloro rūgštimi etc.), iš jo pašalintas susidaręs kiuris ir tik tuomet buvo išgautas americis. Americį sintetinusiems mokslininkams sintezės procesas pasirodė toks varginantis ir nuobodus, jog jie pavadino jį pragarišku.
M. Poliakovo įsitikinimu, americis įdomus tuo, jog jis naudingesnis bus ateityje – galbūt netgi pakeis plutonį erdvėlaivių energijos šaltiniuose. Dabar juose naudojamas plutonis-238 – jo turi ir garsusis NASA marsaeigis „Curiosity“. Tačiau Europoje sintetinti plutonį-238 yra nepaprastai brangu: reikia neptūnio-237 ir specialaus reaktoriaus, kuriame neptūnis-237 paverčiamas plutoniu-238. O Jungtinėse Valstijose plutonis-238 nebegaminamas jau keletą dešimtmečių (naudojama prieš keletą dešimtmečių pagaminta produkcija). Visai realu, jog minėtą plutonio izotopą pakeis americis-241. Gal jis energijos generavimo prasme ir ne toks galingas, tačiau jis kur kas parankesnis mažesniuose įrenginiuose.
„Man nepatinka tie cheminiai elementai, kuriems pavadinimai suteikti pagerbiant kurią nors iš valstybių, – neslepia M. Poliakovas. – Nes, mano įsitikinimu, chemija yra tarptautinė disciplina. Tiesa, americio pavadinimas ne toks jau ir prastas. O prigijusį vardą pakeisti būna labai sunku.“
Beje, americis Mendelejevo lentelėje yra po lantanoidų eilės elementu europiu ir pagal analogiją buvo pavadintas kito kontinento – Amerikos – garbei.
Saulius Žukauskas
