Americio
El americio es un elemento químico radiactivo sintético de símbolo Am y número atómico 95. Es un miembro de la serie de los actínidos en la tabla periódica, situado bajo el lantánido europio, por lo que por analogía se llamó así por América. Es uno de los pocos elementos radiactivos que tienen aplicaciones cotidianas.
Identidad
- Masa atómica
- [243] u
- Categoría
- Actínidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 7
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +2, +3, +4, +5, +6
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- blanco plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f7
- Configuración abreviada
- [Rn] 5f7 7s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.13
- Afinidad electrónica
- 9.93 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 578 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1175.8 °C (1449 K)
- Punto de ebullición
- 2606.8 °C (2880 K)
- Densidad
- 12 g/cm³
- Calor molar
- 62.7 J/(mol·K)
Comportamiento químico del americio
El americio tiene siete electrones externos ([Rn] 5f⁷ 7s²) y presenta estados +2 a +6, con el +3 como el más estable en disolución. Su electronegatividad es muy baja (1,13) y es denso, maleable y radiactivo: calienta sus compuestos y se oxida en aire. Su capa 5f semillena lo hace el actínido más parecido al europio; el Am-241 emite alfas estables durante siglos.
Reactividad
4 Am + 3 O₂ → 2 Am₂O₃
En aire se empaña con rapidez hasta dióxido oscuro, la forma cerámica de detectores y fuentes. El polvo fino puede arder espontáneamente.
2 Am + 6 HCl → 2 AmCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos dando sales rosadas de americio(III). El cloruro es la vía para purificar Am-241 del plutonio envejecido.
AmO₂ + 4 HF → AmF₄ + 2 H₂O
El dióxido se convierte en tetrafluoruro, precursor del metal por reducción con bario y de blancos para berkelio.
²⁴¹Am → ²³⁷Np + α
El Am-241 decae emitiendo alfas de 5,5 MeV que ionizan el aire de los detectores y, con berilio, generan neutrones.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Dióxido de americio-241 | ²⁴¹AmO₂ | Detectores de humo y fuentes |
| Fuente Am-Be | Am-Be | Neutrones para prospección |
| Tetrafluoruro de americio | AmF₄ | Obtención del metal |
| Oxalato de americio | Am₂(C₂O₄)₃ | Purificación radioquímica |
| Blanco Am-243 | ²⁴³Am | Síntesis de superpesados |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Ningún isótopo del americio es estable. El americio-241 (²⁴¹Am, 432 años) domina detectores y fuentes y nace del Pu-241. El americio-243 (²⁴³Am, 7.370 años) es blanco para curio y berkelio. El americio-242m es uno de los isótopos fisionables más potentes conocidos.
Presencia y obtención
No existe en la naturaleza en cantidades apreciables: solo trazas por captura neutrónica en uranio. Todo el americio nace en reactores, cuando el Pu-239 captura neutrones hasta Pu-241, que decae a Am-241. Se extrae del combustible gastado o del plutonio envejecido por PUREX avanzado.
Historia y origen del nombre
Glenn Seaborg y su equipo lo sintetizaron en 1944 bombardeando plutonio con neutrones en Chicago y lo llamaron americio, por América: el gemelo del europio al otro lado del Atlántico. Se anunció en 1945 en un programa de radio infantil. Los detectores de humo lo llevaron a cada hogar.
Aplicaciones y relevancia del americio
Usos del elemento
Como Am-241 en pastillas cerámicas ioniza los detectores de humo de cada casa y, con berilio, genera neutrones para petroleo y suelos. Como Am-243 sirve de diana para crear berkelio y superpesados.
Usos de sus compuestos
El dióxido sellado mide espesores y densidades en fábricas; la mezcla Am-Be calibra reactores y arranca fuentes. Los oxalatos purifican el isótopo en celdas calientes.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y es muy radiotóxico: inhalado se fija en hueso e hígado durante décadas. La dosis de un detector intacto es menor que la radiación natural anual.
Seguridad
Se manipula solo en instalaciones nucleares, sellado en acero y cerámica. Si un detector se rompe, no se toca: se ventila y se avisa a radioprotección. No se abre ni se perfora nunca.
Medio ambiente
Los detectores retirados se recogen como residuo radiactivo de baja actividad con trazabilidad. El Am-241 decae a Np-237 de vida larguísima, que condiciona almacenes geológicos.
Preguntas frecuentes sobre el Americio
¿Por qué los detectores de humo de ionización contienen americio-241?
El americio-241 emite partículas alfa que ionizan el aire dentro de una cámara sellada. Esa ionización permite que circule una corriente eléctrica muy pequeña entre dos electrodos. Cuando el humo entra, sus partículas se adhieren a los iones y reducen el flujo de corriente; el circuito detecta esa caída y activa la alarma. La cantidad de americio es mínima y está encapsulada en capas de metal y cerámica.
¿Para qué se usa el americio-241 en la industria?
Además de los detectores de humo, el americio-241 se emplea en medidores de espesor, densidad y nivel de líquidos o sólidos. También se combina con berilio para producir fuentes de neutrones utilizadas en prospección petrolera, medición de humedad del suelo y análisis de materiales. Estas aplicaciones aprovechan su emisión alfa estable y su larga vida media para obtener mediciones fiables durante años.
¿Qué papel tiene el americio en la investigación de elementos superpesados?
El americio se utiliza como material de partida para sintetizar elementos más pesados en aceleradores de partículas. Al bombardear átomos de americio con iones pesados, los científicos pueden crear núcleos de elementos superpesados que no existen de forma natural. Estas síntesis requieren cantidades mínimas de material y instalaciones de alta energía. El americio es, por tanto, un escalón intermedio en la búsqueda de nuevos elementos de la tabla periódica.
¿Qué ocurre si un detector de humo con americio se rompe?
Si la fuente sellada se daña, existe un riesgo de contaminación por partículas de americio-241, especialmente si se inhalan. Por ello, no debe abrirse, perforarse ni intentar extraer el material. En caso de rotura accidental, se recomienda no tocar los restos, ventilar la zona y contactar con las autoridades de protección radiológica o el fabricante para una eliminación segura.
¿Qué diferencia hay entre un detector de humo de ionización y uno fotoeléctrico?
El detector de ionización utiliza americio-241 para crear una corriente eléctrica y responde con rapidez a partículas muy pequeñas generadas por fuegos de llama rápida. El detector fotoeléctrico emplea un haz de luz y un sensor: cuando el humo dispersa la luz, activa la alarma. Por eso, los de ionización suelen ser más sensibles a fuegos de combustión rápida, mientras que los fotoeléctricos responden mejor a humo denso de combustión lenta.
¿Por qué el americio-241 se desintegra en neptunio-237?
El americio-241 se desintegra por emisión alfa y se transforma en neptunio-237, un elemento con una vida media de unos 2,14 millones de años. Este proceso es muy lento: la vida media del americio es de unos 432 años, por lo que la cantidad de neptunio generado en un detector doméstico es insignificante. La transformación forma parte de una cadena radiactiva más amplia dentro de los actínidos.
¿Por qué el americio-241 es adecuado para fuentes de neutrones?
Cuando las partículas alfa del americio-241 chocan con átomos ligeros como el berilio, pueden provocar reacciones nucleares que liberan neutrones. Esta combinación permite fabricar fuentes compactas de neutrones para prospección, control industrial y análisis de materiales. La ventaja del americio es su vida media larga y su emisión estable, que garantizan un flujo de neutrones constante durante muchos años sin necesidad de un reactor.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.