由113号元素鉨114号元素夫115号元素镆元素汞银金等元素构成的超导体

由113号元素鉨114号元素夫115号元素镆元素汞银金等元素构成的超导体

由粒子加速器制造出113号元素鉨114号元素夫115号元素镆，它们的质量比是1：1.5：3，混入高温2000摄氏度的汞，银，金组成的合金中，它们的质量比是20：1：2、这样就构成了一个超导体。

镆（Moscovium），是一种人工合成的放射性金属元素，原子序数是115，弱金属之一。

百科星图

元素周期表所有元素  

氢

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

镆

外文名

Moscovium

别    名

Uup

化学式

Mc

CAS登录号

54085-64-2

熔    点

约 400 ℃

沸    点

约 1100 ℃

水溶性

未知

外    观

未知，可能为金属；银白色或灰色

相对原子质量

288

核内质子数

115

核电子数

115

电子能级排布

2、8、18、32、32、18、5

价电子排布

可能为[Rn]5f¹⁴6d¹⁰7s²7p³

目录

.1 简介

.2 发现历史

.3 核合成

.4 理论计算

.5 合成

.6 命名

.7 意义

简介

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Mc是元素周期表VA族中最重的元素，但由于还没有足够稳定的Mc同位素，因此并未能通过化学实验来验证其特性。

2016年6月8日，国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第115号（Mc）提名为化学新元素。该元素由劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室和俄罗斯的科学家联合合成 [1]  ，他们将115号元素命名为以“莫斯科”英文地名拼写为开头的Moscovium（缩写Mc）。

2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布115号元素“镆”（读音mò）。 [2]  

发现历史

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瑞典Lund大学科学家领导的一个国际团队确认了俄罗斯Dubna联合核研究所在2003年发现的115号元素。研究报告发表在《Physical Review Letters》上。新的超重元素具有高放射性，会在不到一秒时间内衰减成一个更轻的原子。研究人员通过用钙离子轰炸镅薄膜，测量与新元素α衰变有关的光子。

2004年2月2日，由杜布纳联合核研究所和劳伦斯利弗莫尔国家实验室联合组成的科学团队在《物理评论快报》上表示成功合成了Mc [1]  。他们使用钙离子撞击锔原子，产生了4个镆原子。这些原子通过发射α粒子，衰变为Nh，需时约100毫秒。

美俄科学家的这次合作计划也对衰变产物Db进行了化学实验，并证实发现了Uut。科学家在2004年6月和2005年12月的实验中，通过量度自发裂变成功确认了同位素。数据中的半衰期和衰变模式都符合理论中的Db，证实了衰变来自于原子序数为115的主原子核。

2016年6月8日，国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第115号（Mc）提名为化学新元素。该元素由劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室和俄罗斯的科学家联合合成 [1]  ，他们将115号元素命名为以“莫斯科”英文地名拼写为开头的Moscovium（缩写Mc）

2017年1月15日，全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115 号、117号、118号元素中文定名会。经过参会专家热烈讨论和投票表决，第115号元素Moscovium的中文名正式被定为镆，需经上报教育部批准后正式公布。

2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布115号元素“镆”。 [2]  

第115号元素暂时使用Mc这个英文简称，它具有高放射性，会在不到一秒时间内衰变成其他元素。

瑞典隆德大学的迪尔克·鲁道夫教授等人报告说，他们用含有20个质子的钙离子轰击含有95个质子的镅元素的薄膜，再次合成得到第115号元素。

化学元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称。序号在92以后的重元素在自然界中难以稳定存在，只能人工合成。

Flerov核反应实验室有计划研究较轻的镆同位素，所用反应为：Am + Ca→Mc。

核合成

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能产生Z=115复核的目标、发射体组合

下表列出各种可用以产生115号元素Mc的目标、发射体组合

可以产生115号元素的组合

目标 发射体 CN 结果

208Pb 75As 283Mc 至今失败

232Th 55Mn 287Mc 至今失败

238U 51V 289Mc 至今失败

237Np 50Ti 287Mc 至今失败

244Pu 45Sc 289Mc 至今失败

243Am 48Ca 291Mc 反应成功

241Am 48Ca 289Mc 至今失败

248Cm 41K 289Mc 至今失败

250Cm 41K 291Mc 至今失败

249Bk 40Ar 289Mc 至今失败

249Cf 37Cl 286Mc 至今失败

251Cf 37Cl 288Mc 尚未尝试

热聚变U(V,xn)Mc

有强烈证据显示重离子研究所在2004年底一项氟化铀(IV)实验中曾进行过这个反应。他们并未发布任何报告，因此可能并未探测到任何产物原子，这是团队意料之内的。

Am(Ca,xn)Mc (x=3,4)

杜布纳团队首先在2003年7月至8月进行了该项反应。在两次分别进行的实验中，他们成功探测到3个Mc原子与一个Mc原子。2004年6月，他们进一步研究这项反应，目的是要在Mc衰变链中隔离出Db。团队在2005年8月重复进行了实验，证实了衰变的确来自Db。

镆的同位素

丰度 半衰期 衰变方式 衰变能量 (MeV) 衰变产物

290Mc 人工元素 0.8s α 9.95 286Nh

289Mc 人工元素 0.3s α 10.31 285Nh

288Mc 人工元素 0.2s α 10.46 284Nh

287Mc 人工元素 40ms α 10.59 283Nh

合成方程式

理论计算

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衰变特性

利用量子穿隧模型的理论计算支持实验得出的α衰变量据。

蒸发残留物截面

MD = 多面；DNS = 双核系统；σ = 截面

关于镆的理论计算

目标 发射体 CN 通道（产物） σmax 模型

243Am 48Ca 291Mc 3n (288Mc) 3 pb MD

243Am 48Ca 291Mc 4n (287Mc) 2 pb MD

243Am 48Ca 291Mc 3n (288Mc) 1 pb DNS

242Am 48Ca 290Mc 3n (287Mc) 2.5 pb DNS

合成

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俄罗斯杜布纳联合核研究所2003年9月24日发布消息称，他们已成功合成了门捷列夫元素周期表上的第115号元素，并再次证实了原子核物理中的“稳定岛”假说。

针对衰变产物的进一步研究应该为研究极重核物质提供新的视角，一些极重核物质偏离了原子核原本的球形形状，呈现出其他的形态，包括扁圆形、扁长形以及最近出现的梨形。

为了合成115号元素，尤里·奥加涅相院士领导的科研小组用加速到1/10光速的钙离子（20号）轰击用镅元素（95号）制成的靶，并在分离115号元素的原子核后进行了衰变记录。3次实验记录的原子核衰变过程完全一样：经过5次持续时间大约20秒左右的α衰变后，得到了105号元素的同位素，存在的时间超过了20小时，从而再次证实了“稳定岛”假说。 [3]  

合成115号元素的工作是在2003年的7月14日至8月10日在杜布纳联合核研究所的加速器上进行的。

在德国达姆施塔特市GSI亥姆霍兹重离子研究中心，由瑞典隆德大学核物理学家Dirk Rudolph领导的团队通过将钙同位素粉碎成镅的方法合成了115号元素。科学家通过检测阿尔法粒子和X射线的释放以记录衰变产物。

2011年，命名新元素的国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）认为，该结果只是初步的，不足以称得上是一项发现，尽管杜布纳核反应Flerov实验室是114号元素和116号元素的共同发现者之一。

Mc预计为7p系的第3个元素，是元素周期表中15（VA）族最重的成员，位于铋之下。这一族的最高氧化态为+5，但稳定性各异。氮的+5态很难形成，因为它有较低的d-电子轨域，而且氮原子容纳不下5个配体。磷、砷和锑能够表现出明显的+5态特性，铋却很难达到该氧化态，因为其6s电子不易参与形成化学键。这个现象称为“惰性电子对效应”，一般与6s电子轨域的相对论性稳定性相关。Mc预计会延续这个趋势，并只会具有+3和+1氧化态。氮(I)H和铋(I)也存在，但较罕见，而Mc(I)很可能会有一些独特的属性。由于自旋轨道耦合作用，Fl可能会有完整的轨域，并具有类似惰性气体的属性。的话，Mc可能只有一颗价电子，因为Mc离子会和Fl有相同的电子排布。

镆的简介

名称 符号 序数 族 周期 元素分区

镆 Mc 115 VA族 7 p

命名

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2016年6月8日，总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会宣布，将第115号元素Moscovium（Mc）提名为化学新元素。115号元素由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室和俄罗斯的科学家联合合成 [1]  ，他们将该元素命名为以“莫斯科”英文地名拼写为开头的moscovium（缩写Mc），中文汉字推测为镆。

元素Mc将接受为期5个月的公众评议。按计划，该组织理事会将在2016年11月初正式批准4种新元素加入化学元素周期表大家庭。

2017年1月15日，全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115 号、117号、118号元素中文定名会。经过参会专家热烈讨论和投票表决，形成了113号、115号、117号、118号元素中文定名方案，其中第115号元素Moscovium的中文名正式被定为镆，需经上报教育部批准后正式公布。 [4]  

意义

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Nh、Mc、Ts、Og这4种新元素将完成元素周期表中第七周期元素的排列，并为寻找元素“稳定岛”提供证据。元素周期表只有七行，其中第七行中原子序数在93号及以上的元素都在自然界中不稳定，是人工合成的。然而核物理学家早就预言说，可能存在一个超重“稳定岛”，岛内元素原子的质子和中子数量超越元素周期表内的元素，但十分稳定。

114号元素发现机构包括俄罗斯的杜布纳研究所和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室 [1-2]  。

百科星图

元素周期表所有元素  

氢

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

外文名

Flerovium

CAS登录号

54085-16-4

熔    点

67℃（预测） [3]  

沸    点

147℃（预测） [3]  

元素类别

贫金属

电子排布

5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p²（预测）

发    音

fū

另    称

类铅

原子量

[289]

符    号

Fl

同位素

Fl-289

原子序数

114

性    质

可能与稀有气体类似，可能为易升华固体 [3]  

目录

.1 基本信息

.2 简介

基本信息

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英文：Flerovium

符号：Fl

原子序数：114

IVA族 第7周期 p区

原子量：[289]

英文名称：Flerovium由IUPAC于2012年5月31日同意使用，取代原名称Ununquadium。

2012年6月2日，台湾的“国家教育研究院化学名词审译委员会”规定Flerovium的中文繁体译名为鈇。

简介

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已知寿命最长的同位素为Fl-289，半衰期约为2.6秒；2007年进行的化学研究指出，相对论性效应，它是第一种表现出惰性气体特性的超重元素。

推测Fl-298将是最稳定的同位素，半衰期至少将有17天。但直接合成Fl-298是不可能的，因为没有任何同位素组合可提供184个中子。曾有人建议先合成一个巨大的核，再让它自己衰变，可以形成这样的丰中子同位素。并设计了几个合成方法：

Hg-204+ Xe-136=Fl-298+Ca-40+2n

Pu-244+Zr-96=Fl-298+10He-4+2n

113号元素“鿭”（字形描述：钅尔，繁体写作“鉨”，发音为nǐ） [1]  ，是一种不稳定的超重元素，其原子核包含113个质子和173个中子。

日本理化学研究所和俄美的研究团队（俄罗斯Dubna和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室等）都号称发现了113号元素，并从约2005年前就开始提交国际专家进行审查。 [2]  

2015年12月，国际化学机构将113号元素正式认定为新元素，并将命名权授予日本。2016年6月8日，国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第113号（缩写为Nh）提名为化学新元素。日本理化学研究所仁科加速器研究中心的科研人员将第113号元素以日本国名（nihon）命名为nihonium（缩写Nh）。 [3]  

2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布113号元素“鿭”（字形描述：钅尔）。 [4]  

百科星图

元素周期表所有元素  

氢

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

鿭（字形描述：钅尔）

外文名

Nihonium

别    名

鉨（繁体字形）

CAS登录号

54084-70-7

元素符号

Nh

发现时间

2004年9月28日

发现地

日本

原子量

284

原子序数

113

命名时间

2016年6月8日

半衰期

20s

汉语拼音

nǐ

目录

.1 研究背景

.2 研究历程

.▪ 日本

.▪ 俄美

.3 理化特性

.4 元素命名

.5 同位素

.6 研究意义

研究背景

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美国1940年率先发现了93号元素镎以后，接连发现94号到103号的多个新元素。此后，美国与苏联展开激烈竞争。上世纪80年代和90年代，德国陆续发现了107号到112号共6个新元素，铸就了一个新元素发现的新时代。冷战结束后，美俄开始进行新元素的共同研究。在113号元素的发现项目上，美俄德甚至展开了三国合作，而日本始终是孤军奋战。此次，日本能冲出美俄德三国重围，为亚洲获得首个新元素发现的殊荣，其意义非同一般。

研究历程

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日本

日本理化研究所2004年9月28日宣布，由该所科学家参加的研究小组已成功合成出第113号新元素。

据理化研究所发布的新闻公报，研究人员利用线型加速器，使第30号元素锌原子加速，轰击第83号元素铋原子。他们连续80天以每秒2.5万次的频率对铋原子标靶进行了1.7×10^19次撞击，结果合成出第113号元素，其原子核的质量数是278。

合成出的新元素仅存在344微秒，即释放阿尔法粒子，衰变为111号元素的同位素。研究人员认为，该原子核衰变周期和衰变能量均可证明，合成出的原子核无疑是第113号元素。今后研究小组还将进行一系列实验，以充实数据，并争取获得第113号元素的冠名权。这一成果将刊载于欧文版日本物理学杂志上。

俄美

俄美的联合团队也在2004年宣布利用其他方法合成了113号元素，并且时间上比理研靠前，数量上也占据压倒性优势。但由于能够证明其合成元素就是113号元素的证据不充分，俄美联合团队的发现未能通过国际认定。 [5]  

理化特性

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Nh（113），Nh是一种人工合成的放射性化学元素，它的化学符号是Nh，它的原子序数是113，属于弱金属之一。可能是金属态；银白色或灰色。

所属区：p区

相对原子质量：[286]

核内质子数：113

核内中子数：173

核外电子数：113

核电荷数：113

所属周期：7

所属族数：IIIA

价电子排布 可能为[Rn]5f14、6d10、7s2、7p1

电子在每能层的排布 2、8、18、32、32、18、3

第一电离能：704.9kJ/mol

第二电离能：2238.5kJ/mol

第三电离能：3203.3kJ/mol

原子半径：175pm

离子半径：148pm

鿭的化学特性能从铊的特性中推算出来。鿭应该会形成Nh2O、NhF、NhCl、NhBr和NhI。可是如果能达到+III态，鿭就应只能形成Nh2O3和NhF3。7p轨域的自旋-轨道分离可能会使−1态也较稳定，类似于Au(−1)（金化物）。鿭预计将为7p系第1个元素，并是元素周期表中13 (IIIA)族最重的成员，位于铊之下。这一族的氧化态为+III，可是由于相对论，7s电子轨域的稳定性会造成惰性电子对效应，所以铊只形成稳定的+I态，电离电势更高，也更难形成化学键。

元素命名

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2015年12月，国际化学机构将113号元素正式认定为新元素，并将命名权授予日本。这是日本乃至亚洲国家首次发现的新元素 。日本科研小组为新发现的113号元素准备了三个候选名称：“Japonium”（代表日本）、Rikenium（代表理化学研究所）和Nishinarium（代表该元素的发现地仁科加速器研究中心）。

2016年6月8日，总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第113号（缩写为nh）提名为化学新元素。日本理化学研究所仁科加速器研究中心的科研人员将第113号元素以日本国名（Nihon）命名为Nihonium（缩写Nh）。

2017年1月15日，全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115 号、117号、118号元素中文定名会，确认113号元素的中文名称为鿭。 [3]  

2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布113号元素“鿭”。 [4]  

同位素

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鉨的同位素

同位素  半衰期  衰变能(MeV) 衰变产物

287Nh 预测 ~20min 未知  

286Nh syn 20s α 9.63 Rg

285Nh syn 5.5s α 9.74, 9.48 Rg

284Nh syn 0.48s α 10.00 Rg

283Nh syn 0.10s α 10.12 Rg

282Nh syn 70ms α 10.63 Rg

278Nh syn 0.24ms  11.68 Rg

研究意义

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鿭、镆、鿬、鿫这4种新元素将完成元素周期表中第七周期元素的排列，并为寻找元素“稳定岛”提供证据。元素周期表只有七行，其中第七行中原子序数在93号及以上的元素都在自然界中不稳定，是人工合成的。然而核物理学家早就预言说，可能存在一个超重“稳定岛”，岛内元素原子的质子和中子数量超越元素周期表内的元素，但十分稳定。

词条图册

镅（americium）是一种人工获得的放射性元素，具强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源，元素符号为Am；是第95号元素，也就是第三个超铀元素，原子量243。

镅是在1944年底被美国加州大学伯克利分校核物理学 [1-2]  、化学家西博格和他的同事们 [3]  ━━詹姆斯、摩根和吉奥索等人首先合成的 [2]  [4-5]  。他们用美洲一词（America）命名这一新元素为americium。

百科星图

元素周期表所有元素  

氢

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

镅

外文名

americium

熔    点

994°C

沸    点

2607°C

密    度

11.7 g/cm³

元素符号

Am

比    重

11.7

原子序数

95

目录

.1 介绍

.2 发现简史

.3 物理性质

.4 化学性质

.5 制备方法

.6 应用领域

介绍

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符号Am，原子序数95。原子量243，比重11.7，银白色金属。为人工获得的放射性元素，具强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源。

已发现镅有从质量数237到247的13种同位素。最重要的镅同位素是241Am和243Am，它们都是α放射体，半衰期分别为458a和7370a。

镅是银白色金属，熔点1267K，沸点2880K，密度(273K)为13670kg/m。镅原子的电子构型为〔Rn〕5f 7s。金属镅易被稀酸溶解。镅在水溶液中以+2～+7六种价态存在，其中以Am为最稳定。 [6]  

发现简史

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镅-241

名称由来：模仿铕的命名法，用美洲大陆的名字“America”为镅命名。

发现人：西博格（G.T.Seaporg）、詹姆斯（R.A.Jamse）和摩根（L.O.Morgan）

发现年代：1944年

地点： 美国

发现过程：1944年，由美国西博格、詹姆斯和摩根在被一个反应堆辐射过的钚中发现的。

物理性质

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镅

熔点994±4℃，沸点2607℃，密度11.7克/立方厘米。六方型银白色金属，有光泽；延展性较铀和镎为好。空气中逐渐变暗。溶于稀酸。在稀硫酸或稀硝酸溶液中，可被过二硫酸盐氧化为AmO22+盐，溶液呈深黄色。镅以+3价为最稳定，但同时也有+4，+6价化合物。有氧化物、氢氧化物、氟化物和氯化物等。同位素243Am半衰期为7.95×103年；另一种同位素241Am半衰期为458年。

相对原子质量： 243.061 常见化合价： +2,+3,+4,+5,+6 电负性： 1.3

外围电子排布： 5f7 7s2 核外电子排布： 2,8,18,32,25,8,2

同位素及放射线： Am-240[2.1d] Am-241[432.7y] Am-242[16h] Am-242m[141y] Am-243(放 α[7370y]) Am-244[10.1h] Am-245[2.1h] Am-246[39.0m]电子亲合和能： 0 KJ·mol-1

第一电离能： 578 KJ·mol-1 第二电离能： 0 KJ·mol-1 第三电离能： 0 KJ·mol-

原子半径： 0 埃 离子半径： 埃 共价半径： 0 埃

元素原子量：[243]

元素类型：金属

原子体积:(立方厘米/摩尔)：17.85元素描述：银白灰色的放射性自然非金属元素。

晶体结构：晶胞为六方晶胞。

晶胞参数：

a = 346.81 pm

b = 346.81 pm

c = 1124.1 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

状态：人造放射性金属。

地质数据：

太阳(相对于 H=1×1012): 未知 海水中/p.p.m.：零

地壳/p.p.m.: 零 大西洋表面: 太平洋表面:

大气/p.p.m.（体积）: 大西洋深: 太平洋深处:

化学性质

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镅

氧化态：

主要：Am+3

其他：Am+2, Am+4, Am+5, Am+6

三氟化镅(americium trifluoride)：化学式AmF_3，分子量300.12。粉红色粉末，具强α放射性。比重9.53，熔点1393±20℃。和LaF_3结构相似。在空气中极稳定。可由氟氧化镅或二氧化镅在600-700℃的氟化氢气流中反应1小时，或将三氯化镅与氟化铵按下式进行复分解反应制得。可用于还原制取金属镅。

生物数据：

人体中含量

肝/p.p.m.:

器官中: 零 肌肉/p.p.m.:

血/mg dm-3 : 日摄入量/mg: 零

骨/p.p.m.: 人(70Kg)均体内总量/mg: 零

制备方法

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应用于烟雾探测的镅

镅首先合成的是镅241，是用中子轰击钚239产生的。

用中子轰击钚原子可制得镅。

在1000~1200℃用钡还原三氟化镅而制得。

制取镅有两种途径：一种是从经过长期存放的高燃耗的钚(含有大量Pu)中提取;另一种是在核燃料后处理工厂的废液中提取。前者得到的主要是Am，后者含有Am。可采用离子交换色层分离(见稀土元素色层分离)，以磷酸三丁酯(TBP)或噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)为萃取剂的溶剂萃取法进行镅的分离和提纯。

2Am是制备锔-242的原料。锔-242用于制作放射性核电池和生产钚-238。用Am制成的低能γ射线源，广泛用于测厚仪、湿度计和能量色散X射线荧光分析用的激发源。Am的α射线源是火灾自动报警器的主要部件，用它可制得性能良好的Am-Be中子源。Am是生产锔和锎-252的原料。目前全世界镅的存贮量为几十公斤。

应用领域