**아메리슘**(←영어: Americium 애머리시엄), 원자 번호는 95이다. 주기율표에서 란타넘족 원소인 유로퓸 아래에 악티늄족 계열에 위치한 초우라늄 원소이며, 아메리카의 이름을 따서 명명되었다.

아메리슘은 맨해튼 프로젝트의 일부로, 1944년 캘리포니아 버클리의 글렌 T. 시보그와 그의 팀이 시카고 대학교 금속 연구소에서 처음 생산했다. 초우라늄 계열에서 세 번째 원소이지만 아메리슘보다 무거운 퀴륨 이후에 네 번째로 발견되었다. 아메리슘의 발견은 비밀로 유지되었고 1945년 11월에서야 대중에게 공개되었다. 대부분의 아메리슘은 우라늄 또는 플루토늄을 중성자와 원자로에서 충돌시켜 생성된다. 아메리슘은 이온화식 연기 감지기, 중성자 발생원 등에 널리 사용된다. 이성질핵 Am은 원자력 전지, 원자력 추진 연료와 같은 것으로 사용되는 것도 제안이 되었지만, 아직까지는 이 이성질핵의 희소성과 높은 가격에 의해 이런 용도로는 사용되지 않고 있다.

아메리슘은 방사성을 띈 은색의 부드러운 금속이다. 가장 흔한 동위 원소는  Am이다. 화합물에서 아메리슘의 일반적인 산화수는 +3으로 가정하지만, +2에서 +7까지의 사이에 있는 다양한 산화 상태가 알려져 있으며, 각각의 흡광도의 차를 이용해 식별할 수 있다. 고체 아메리슘과 그 화합물의 브라베 격자는 알파 입자의 자가 조사에 의해 유도된 메타믹트화로 인해 시간이 지남에 따라 축적되는 작은 고유 방사성 결함을 포함한다. 이는 시간이 지남에 따라 일부 물질의 특성의 변화를 일으킬 수 있다.

## 역사
아메리슘은 이전의 핵 실험에서 만들어졌을 가능성이 있지만, 1944년 늦가을 버클리의 캘리포니아 대학교에서 글렌 T. 시보그, 레온 O. 모건, 랄프 A. 제임스, 앨버트 기오소에 의해 처음으로 인위적으로 합성, 분리 및 확인되었다. 이들은 버클리 캘리포니아 대학교에 있는 60인치 사이클로트론을 사용했다.

이 새로운 원소는 복잡한 다단계 공정을 통해 산화물에서 분리되었다. 먼저 질산 플루토늄-239(

초기 실험에서는 

두 번째 동위원소인 

1944년에 이루어진 아메리슘과 퀴륨의 발견은 제2차 세계대전 때 수행된 미국의 원자탄 개발 연구인 맨해튼 계획과 밀접하게 연관되어 있어서 비밀로 숨겨져 있었으며, 종전 후인 1945년에 비밀이 해제되었다. 시보그는 이 원소들의 발견을 미국의 어린이 라디오 퀴즈 쇼 ''Quiz Kids''에서 처음으로 공개하였으며Am이 발견된 후 이것들의 생산 및 화합물은 시보그만을 발명자로 등록하여 특허를 받았다.

## 발생
가장 수명이 길고 가장 흔한 아메리슘 동위원소인 Am은 각각 432.2년과 7,370년의 반감기를 가진다. 이는 지구가 형성되는 동안 존재했던 모든 아메리슘은 붕괴되었다는 것을 알려준다. 소량의 아메리슘은 핵 반응의 결과로 우라늄 광석에서 자연적으로 발생했을 것으로 예상하지만 이는 확인되지 않았다.
현존하는 아메리슘은 1945년부터 1980년 사이에 실시된 대기권 핵실험이 진행된 곳이나 체르노빌 원자력 발전소 사고와 같은 핵 사고가 발생한 지역에 집중되어 있다. 예를 들어, 미국 최초의 수소 폭탄인 아이비 마이크의 실험 장소에서의 잔해 분석 결과, 아메리슘을 포함한 다양한 악티늄족 원소들이 고농도로 검출되었으나, 군사 기밀로 알려지지 않다가 1956년에 발표되었다.

다른 지역에서는 아메리슘으로 인한 토양의 평균 방사능이 약 0.01pCi/g(0.37 mBq/g)에 불과하다. 대기 중의 존재하는 아메리슘 화합물은 일반적인 용매에 잘 용해되지 않으며 대부분 토양 입자에 붙는다. 토양 분석 결과 모래 입자의 아메리슘 농도가 물에서의 농도보다 약 1,900배 높은 것으로 나타났고, 이는 토양의 종류 중 하나인 롬에서 더욱 높게 나타났다.

아메리슘은 대부분 연구 목적으로 인위적으로 소량 생산된다. 사용후핵연료 1톤에는 약 100그램의 아메리슘 동위원소가 포함되어 있으며, 대부분 Am이다.

아메리슘은 프지빌스키의 별(HD 101065)에서 발견된 원소 중 하나이다.

## 합성 및 추출

### 동위원소의 핵합성
아메리슘은 수십년 동안 원자로에서 소량으로 생산되었으며 현재 Am은 훨씬 적은 양이 생산되어 분리하기가 더욱 어렵다. 그러하여 그램당 100,000~160,000US$으로 팔린다.

아메리슘은 우라늄에서 직접 합성되는 것이 아니라 플루토늄의 동위원소 Pu는 다음 과정에 따라 먼저 생성된다.

Am이 된다.

사용후핵연료에 존재하는 플루토늄의 12%는 Am 양은 70년 후에 최대치에 도달한다.

얻어진 

Pu를 큰 중성자속 안에서 4개의 중성자를 흡수하는 다음과 같은 과정으로 생성된다.

### 아메리슘 금속의 생성
대부분의 합성 과정은 아메리슘의 동위원소를 분리할 수 있는 산화물 형태의 다양한 악티늄족 동위원소 혼합물을 생성한다. 일반적으로 사용한 원자로 연료(예: 혼합 산화물 연료)는 질산에 용해된 뒤, 우라늄과 플루토늄은 트리부틸포스페이트를 녹인 용액을 사용한 퓨렉스(PUREX, 플루토늄 - 우라늄 추출(**P**lutonium - **UR**anium **EX**traction))를 통해 제거된다. 수용액 층에 남아있는 아메리슘을 비롯한 악티늄족 원소와 란타넘족 원소는 트리뷰틸포스페이트 화합물을 포함한 용매로 추출한 후 용매를 증발시키면 +3가 상태의 혼합물로 얻어진다. 여기서 적절한 시약을 사용한 여러 단계의 크로마토그래피와 원심분리 과정

금속 아메리슘은 아메리슘 화합물으로부터 환원되어 얻어진다. 플루오린화 아메리슘(III)는 이 목적을 위해 처음 사용되었다. 반응은 바륨을 환원제로 하여 탄탈럼과 텅스텐으로 이루어진 장치 내부의 물과 산소가 없는 환경에서 실시되었다.

다른 방법으로는 란타넘이나 토륨을 사용해 이산화 아메리슘을 환원하는 것이 있다.

## 물리적 성질
주기율표에서 아메리슘은 플루토늄과 퀴륨 사이, 유로퓸 아래에 위치하며 유로퓸과 많은 물리·화학적 성질을 공유한다. 아메리슘은 방사성 원소이다. 아메리슘은 광택이 나는 은백색 금속인데, 공기 중에서 느리게 산화되며 표면이 흐려진다. 밀도는 12 g/cm

1기압, 실온 상태에서는 아메리슘은 가장 안정한 상인 α-형을 이루는데, 이는 육방정계 구조를 가지며 P6 β-γ 구조 전이에서는 부피가 6%가 감소한다. 이론상으로는 α-β 구조 전이에서도 부피 변화가 예상되지만, 실험으로 관찰된 바는 없다. α-β 구조 전이가 일어나기 위해 필요한 압력은 온도가 증가함에 따라 줄어든다. 표준 압력에서 α-아메리슘을 가열할 때, 770 ℃에서 β-아메리슘과 다른 면심입방 구조로 변하고, 1075 ℃에서는 체심입방 구조로 변하게 된다. 그러하여 아메리슘의 압력-온도 상평형 그림은 란타넘과 프라세오디뮴, 네오디뮴의 것과 비슷하다.

다른 악티늄족 원소와 마찬가지로 아메리슘에서는 알파 입자 조사로 인한 결정 구조의 자체 손상이 발생한다. 생성된 침입형 결함의 이동성은 X선 회절 피크의 확대에 의해 상대적으로 낮다. 이 효과는 아메리슘의 온도와 전기저항과 같은 일부 특성을 다소 불확실하게 만든다.

아메리슘은 액체 헬륨의 온도에서나 실온, 또는 그 이상의 넓은 온도 범위에서 상자성을 띤다. 이 행동은 52K에서 반강자성 전이를 가진 퀴륨과는 확연히 다르다.

## 화학적 성질
아메리슘 금속은 산소와 쉽게 반응하고, 산에 잘 녹으며 알칼리에 안정하다. 아메리슘의 가장 안정적인 산화수는 +3이다.(황적색), {{chem2|Am^{V}O2+}}(노란색), {{chem2|Am^{VI}O2(2+)}}(갈색), {{chem2|Am^{VII}O6(5-)}}(암녹색).

산화수 +4 이상의 아메리슘 화합물은 강한 산화제로, 산성 용액에서는 과망가니즈산 이온과 강도가 비슷하다. Am)와 같은 화합물을 이루면 고체 상태에서 안정하게 된다.

5가 아메리슘은 1951년에 처음 관찰되었다. 그러하여

반응은 일반적이다. 초기에 산화 상태 +6 및 +4에 대한 불균등화 반응은 다음과 같이 가정할 수 있다.

Am(V)과 Am(VI)의 화학적 성질은 이와 동일한 산화수의 우라늄의 화학적 성질과 비슷하다. 특히, 와 같은 화합물은 우라네이트와 유사하고, 은 우라닐 이온 와 유사하다. 사용되었던 다른 산화제로는 산화 은(I),

## 화합물

### 산화물
3개의 아메리슘 산화물이 알려져 있다. 각각 산화수는 +2 (AmO), +3 (Am)이다. 산화 아메리슘(II)는 매우 소량 제조되었으며, 상세하게는 특징지어지지 않았다.

실온에서 진공 건조를 한 옥살산염 형태의 아메리슘(III)는 화학식 Am 초기 옥실산염는 질산에 최대 용해도가 0.25 g/L이다.

### 할로젠화물
아메리슘의 할로겐화물은 +2, +3, +4의 산화수가 알려져 있으며,

AmF

연분홍
AmF

분홍

ACl

분홍

AmBr

연노랑

AmI

연노랑

AmCl2

검정

AmBr

검정

Aml

검정
나트륨 아말감과 함께 Am(III) 화합물을 환원시키면 검은색을 띄는 할로겐화물 AmCl의 Am(II)염이 생성된다. 이 염은 산소에 매우 민감하고 물 속에서 산화하여 수소를 방출하고 Am(III) 상태로 다시 전환한다. 각각의 격자 상수는 다음과 같다.

플루오린화 아메리슘(III) (AmF와 플루오린화 이온과 반응하면 침전된다.

플루오린화 아메리슘(IV) (AmF

고체 4가 아메리슘 플루오린화물의 또 다른 형태는 KAmF

대부분의 아메리슘(III) 할로젠화물은 육방정계구조를 형성하며, 각 할로젠 사이의 색상과 구조는 약간 다르다. 아메리슘의 염화물(AmClO)결정은 이산화아메리슘을 염산에 용해시킨 후 액체를 증발시켜 제조할 수 있다. 이 결정은 흡습성을 가지며 황적색을 띄며 단사정계 구조를 지닌다.

Am

### 칼코제나이드와 프닉타이드
아메리슘의 알려진 칼코제나이드에는 황화물인 AmS

### 규화물과 붕화물
규화 아메리슘과 “이규화 아메리슘”(명목상으로 AmSi와 동형이다.

### 유기금속화합물
Uranocene(U(CAm)을 이룬다.

Am(n-C이온이 포함된 용액에서 발견됨은 EXAFS에 의해 확인되었다. 이러한 BTP형 복합체 중 일부는 아메리슘과 선택적으로 상호작용하기 때문에 란타넘족과 기타 악티늄족 원소들로부터 선택적으로 분리하는 데 유용하다.

## 생물학적 측면
아메리슘은 최근 기원의 인공 원소이기에 생물학적으로 요구되는 원소가 아니다.에 의한 아메리슘의 생물 흡착 및 생물 축적에 대한 여러 연구가 보고되었다.

## 핵분열
동위원소 Am (반감기: 141년)은 열중성자 포획 단면적이 가장 크며,

Am을 20g밖에 사용하지 않는 소형 10-kW 고플럭스 원자로에 대한 제안이 있다. 이러한 저출력 원자로는 병원에서 방사선 치료를 위한 중성자 발생원으로 사용하기에 비교적 안전하다.

## 동위원소와 이성질핵
약 19개의 아메리슘 동위원소와 8개의 아메리슘 이성질핵이 알려져 있다. 반감기가 긴 동위원소는 두가지가 있다. 하나는 가장 안정적인 동위원소인 

아메리슘-241은 Np로 붕괴하며 5.486 MeV(85.2%) 이나 5.443 MeV(12.8%)정도의 에너지를 가진 5가지 다른 알파 입자를 방출한다. 결과 상태의 대부분이 준안정상태이기 때문에 26.3~158.5keV 사이의 불연속 에너지를 가진 감마선도 방출한다.

아메리슘-242는 16.02시간이라는 짧은 반감기를 가진 동위원소이다.U가 된다.

거의 대부분의 

아메리슘-243은 알파 붕괴를 통해 U가 된다.

## 용도

### 이온화식 연기 감지기
아메리슘은 화재 경보기의 일종인 이온화식 연기 감지기에 이용되는데 이는 가정용으로 사용되는 감지기중 가장 흔히 볼 수 있다. 이산화 아메리슘 형태의 Am이 이 라듐 동위원소보다 알파 입자를 5배 더 방출하고 사람에게 해로운 감마선을 적게 방출하기 때문이다.

일반적인 새 연기감지기에는 아메리슘 1마이크로퀴리 (37 kBq) 또는 0.29 μg가 들어있다. 이 양은 시간이 지날수록 아메리슘이 반감기가 더 긴(약 214만년) Np로 붕괴하며 줄어든다. 반감기가 432.2년인 이 아메리슘은 19년 뒤에는 약 3%, 32년 뒤에는 약 5%의 넵투늄이 포함된다. Am의 방사선 붕괴에서 나온 알파 입자가 2개의 전극 사이를 공기로 채운 이온화실을 통과하면 이에 의해 공기가 이온화되어 전극 사이에 작은 전류가 흐르게 된다. 연기가 이온화실에 들어가게 되면 연기가 알파입자를 흡수하여 공기가 이온화되는 정도가 줄어들게 되고, 이에 따라 전류의 세기가 변하면 경보음이 울리게 된다. 다른 종류의 연기 감지기인 광전식 연기 감지기에 비해 더 저렴하고, 광전식 연기 감지기의 빛을 차단하거나 반시시키지 않을 정도의 미세한 크기의 입자도 감지할 수 있다. 하지만 이온화식 연기 감지기는 오작동을 할 가능성이 더 높다.

### 방사성 동위 원소
그리고 중성자 방출에 의해 사람에게 더 위험하다. 하지만 유럽 우주국은 아메리슘을 우주 탐사선에 사용할 것을 고려하고 있다.

또 다른 우주 관련 아메리슘 적용 사례는 핵 추진력을 사용한 우주선 연료가 있다. 이는 몇 마이크로미터 두께의 호일으로도 유지가 가능한 Am의 매우 높은 핵분열 속도을 활용한다. 이런 얇은 두께는 방출된 방사선의 자가 흡수 문제를 방지한다. 이 문제는 표면에서만 알파 입자를 제공하는 우라늄 또는 플루토늄 봉에서 발생한다.

2019년에, 영국 국립원자력연구소와 레스터 대학의 연구자들은 아메리슘에 의해 생성된 열의 사용의 가능성을 설명하며 작은 전구를 켜는 것을 보였다. 이 기술은 태양 전지판이 작동하지 않는 성간 공간에서도 최대 400년 동안 임무를 수행하는 시스템을 할 수 있다.

### 중성자원
Am 산화물과 압착된 베릴륨은 함께 매우 효율적인 중성자원을 만든다. 다음 반응에서 아메리슘은 알파입자 공급원 역할을 하며 베릴륨은  핵반응을 통해 중성자를 만든다.

### 다른 원소의 생산
아메리슘은 다른 초우라늄 원소와 초악티늄족 원소의 생산을 위한 시작 물질로 사용된다. 예를 들어 Cm로 변환된다.

### 분광기
Am 감마선은 갑상선 기능의 수동 진단에도 되었지만 이 의료 프로그램은 더 이상 사용되지 않는다.

## 건강과 안전
아메리슘과 그 화합물은 방사성이 높은 원소이기에 특별 절차를 걸친 적절한 실험실에서만 취급해야 한다. 대부분의 아메리슘 동위원소는 주로 대부분 물질의 얇은 층에 의해 차단될 수 있는 정도의 알파 입자를 방출하지만, 붕괴 생성물 중 다수는 차폐되기 어려운 감마선과 중성자를 방출한다.

아메리슘을 섭취하게 되면 대부분의 아메리슘은 며칠 내에 배설되며 혈액으로 흡수되는 비율은 0.05%에 불과하고 그 중 약 45%는 간으로, 45%는 뼈로, 나머지 10%는 몸 밖으로 배설된다. 간에 흡수되는 정도는 개인에 따라 다르며 나이에 비례한다. 뼈에서 아메리슘은 먼저 피질골 및 해면골 표면에 침착되고 시간이 지남에 따라 천천히 뼈 전체로 확산된다. 이에 따른 241Am의 반감기는 뼈에서 50년, 간에서 20년, 생식선에서는 영구적으로 남게 된다. 이 모든 기관에서 아메리슘은 방사능을 방출하여 이로 인해 암세포 형성을 촉진한다.

1994년 17살 데이비드 한(David Hahn)은 증식형 원자로를 건설하기 위해 약 100개의 연기 감지기에서 아메리슘을 추출한 사건이 있었다. 이와 같이 사람이 아메리슘에 노출된 사례가 몇 건 있었는데, 최악의 사건은 1970년 8월 30일에 화학기술자 해롤드 맥클러스키(Harold McCluskey)에게 일어났다. 당시 64세였던 맥클러스키(McCluskey)는 글러브 박스에서의 폭발 사고로 인해 최소 37MBq의 Am에 노출되었다. 그는 이 사건과는 관련 없는 질병으로 75세의 나이로 사망했다.