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L''''américium 242m''', noté '''<sup>242m</sup>Am'''<ref>En toute rigueur, il s'agit de l'américium 242m1 — <sup>242m1</sup>Am — correspondant au premier niveau d'excitation du noyau d'américium 242</ref>, est un [[isomère nucléaire]] de l'[[isotope]] de l'[[américium]] dont le [[nombre de masse]] est égal à 242 : son [[noyau atomique]] compte 95 [[proton]]s et 147 [[neutron]]s, pour une [[masse atomique]] de 242,0595492 [[Gramme|g]]/[[Mole|mol]]. Il est caractérisé par un excès de masse de 55 463 975 ± 1 960 [[Électron-volt|eV]]/[[Vitesse de la lumière|c<sup>2</sup>]] et une [[énergie de liaison nucléaire]] de 1 823 472 571 ± 1 986 [[Électron-volt|eV]] |
L''''américium 242m''', noté '''<sup>242m</sup>Am'''<ref>En toute rigueur, il s'agit de l'américium 242m1 — <sup>242m1</sup>Am — correspondant au premier niveau d'excitation du noyau d'américium 242</ref>, est un [[isomère nucléaire]] de l'[[isotope]] de l'[[américium]] dont le [[nombre de masse]] est égal à 242 : son [[noyau atomique]] compte 95 [[proton]]s et 147 [[neutron]]s, pour une [[masse atomique]] de 242,0595492 [[Gramme|g]]/[[Mole|mol]]. Il est caractérisé par un excès de masse de 55 463 975 ± 1 960 [[Électron-volt|eV]]/[[Vitesse de la lumière|c<sup>2</sup>]] et une [[énergie de liaison nucléaire]] de 1 823 472 571 ± 1 986 [[Électron-volt|eV]].<ref>[http://www.matpack.de/Info/Nuclear/Nuclids/A/Am242.html Matpack 1.8.0 : Nuclear Physics] — Periodic Table of the Elements: 95-Am-242</ref> |
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Version du 22 septembre 2009 à 20:09
L'américium 242m, noté 242mAm[1], est un isomère nucléaire de l'isotope de l'américium dont le nombre de masse est égal à 242 : son noyau atomique compte 95 protons et 147 neutrons, pour une masse atomique de 242,0595492 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de 55 463 975 ± 1 960 eV/c2 et une énergie de liaison nucléaire de 1 823 472 571 ± 1 986 eV.[2]
Ce radioisotope a une période radioactive d'environ 141 ans, se désintégrant selon trois voies principales :
- Une transition isomérique en 242Am avec une probabilité de 99,54 % et une énergie de désintégration de 48,6 keV
- Une désintégration α en neptunium 238 avec une probabilité de 0,46 % et une énergie de désintégration de 5,64 MeV
- Une fission spontanée avec une probabilité inférieure à 5 × 10-11, correspondant à une période de (9,5 ± 3,5) × 1011 années[3].
Avec son nombre impair de neutrons, l'américium 242m est un isotope fissile émettant en moyenne 3,6 neutrons par fission et présentant une section efficace d'au moins 6 000 barns aux neutrons thermiques. Sa masse critique est particulièrement faible, de l'ordre de 3 à 15 kg selon la variété et la configuration du matériau[4], ce qui la place de l'ordre de celle du plutonium 239 (une dizaine de kilogrammes). Ces propriétés ont conduit des chercheurs de l'Université Ben-Gourion du Néguev à proposer en 2000 un mode de propulsion spatiale fondé sur la fission de films minces d'américium 242m, rendue possible par la faible masse critique de cet isotope fissile[5], concept largement étudié depuis en raison du raccourcissement significatif du délai de navigation — par exemple, vers Mars — de cette technologie et donc de ses potentialités en matière de vols habités lointains[6].
L'américium 242, noté 242Am, est l'un des rares noyaux atomiques dont l'état fondamental est moins stable que l'un de ses états excités ; il se désintègre en effet avec une période radioactive d'à peine 16 heures :
- En curium 242 avec une probabilité de 82,7 % par désintégration β-
- En plutonium 242 avec une probabilité de 17,3 % par capture électronique
Notes et références
- En toute rigueur, il s'agit de l'américium 242m1 — 242m1Am — correspondant au premier niveau d'excitation du noyau d'américium 242
- Matpack 1.8.0 : Nuclear Physics — Periodic Table of the Elements: 95-Am-242
- J. T. Caldwell, S. C. Fultz, C. D. Bowman et R. W. Hoff, « Spontaneous Fission Half-Life of Am242m », Physical Review, vol. 155, , p. 1309-1313(5) (DOI 10.1103/PhysRev.155.1309, lire en ligne, consulté le )
- The 7th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2003) : Critical Mass Calculations for 241Am, 242mAm, 243Am, par Hemanth DIAS, Nigel TANCOCK et Angela CLAYTON.
- Yigal Ronen, Menashe Aboudy, Dror Regev, « A Novel Method for Energy Production Using 242mAm as a Nuclear Fuel », Nuclear Technology, vol. 129, no 3, , p. 407-417(11)
- P. Benetti, A. Cesana, L. Cinotti, G. L. Raselli, M. Terrani, « Americium 242m and its potential use in space applications », Journal of Physics: Conference Series, vol. 41, , p. 161-168(8) (DOI 10.1088/1742-6596/41/1/015, lire en ligne, consulté le )
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