الأمريسيوم

يُنتج الأمريسيوم بكميات صغيرة في المفاعلات النووية منذ عقود، وقد تراكمت كيلوغرامات من نظائره ^241Am و ^{243 Am حتى الآن. [ 28 ]} ومع ذلك، منذ طرحه للبيع لأول مرة عام 1962، ظل سعره، الذي يبلغ حوالي 1500 دولار أمريكي للغرام (43000 دولار أمريكي للأونصة) من ^241Am ، ثابتًا تقريبًا نظرًا لتعقيد عملية فصله. ^{[ 29 ]} أما النظير الأثقل ^243Am فيُنتج بكميات أقل بكثير؛ لذا يصعب فصله، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفته إلى ما بين 100000 و160000 دولار أمريكي للغرام (2800000 إلى 4500000 دولار أمريكي للأونصة) . ^{[ 30 ] [ 31 ]}

لا يتم تصنيع الأمريسيوم مباشرة من اليورانيوم - وهو أكثر مواد المفاعلات النووية شيوعاً - ولكن من نظير البلوتونيوم ^239Pu . ويجب إنتاج الأخير أولاً، وفقاً للعملية النووية التالية:

${\displaystyle {\ce {^{238}_{92}U ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{239}_{92}U ->[\beta^-][23.5 \ {\ce {min}}] ^{239}_{93}Np ->[\beta^-][2.3565 \ {\ce {d}}] ^{239}_{94}بو}}}$

ينتج عن التقاط نيوترونين بواسطة ²³⁹ Pu (ما يسمى بتفاعل (n,γ))، متبوعًا بتحلل بيتا، ²⁴¹ Am:

${\displaystyle {\ce {^{239}_{94}Pu ->[{\ce {2(n,\gamma)}}] ^{241}_{94}Pu ->[\beta^-][14.35 \ {\ce {yr}}] ^{241}_{95}Am}}}$

يحتوي البلوتونيوم الموجود في الوقود النووي المستهلك على حوالي 12% من نظير البلوتونيوم ^-241 . ولأنه يتحلل بيتا إلى الأمريسيوم ^{-241 ، يمكن استخلاص البلوتونيوم -241} واستخدامه لتوليد المزيد من الأمريسيوم ^-241 . ^{[ 29 ]} إلا أن هذه العملية بطيئة نسبياً: إذ يتحلل نصف الكمية الأصلية من البلوتونيوم ^-241 إلى الأمريسيوم ^-241 بعد حوالي 15 عاماً، وتصل كمية الأمريسيوم ^-241 إلى أقصى حد لها بعد 70 عاماً. ^{[ 32 ]}

^{يمكن استخدام نظير الأمريسيوم -241} المُستَحصَل عليه لإنتاج نظائر أثقل من الأمريسيوم عن طريق امتصاص النيوترونات داخل مفاعل نووي. في مفاعل الماء الخفيف ، يتحول 79% من الأمريسيوم ^{-241 إلى الأمريسيوم -242} ، و10% إلى نظيره النووي ^{الأمريسيوم-242} m: ^{[ ملاحظة 1 ] [ 33 ]}

${\displaystyle {\begin{cases}79\%:&{\ce {^{241}_{95}Am ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{242}_{95}Am}}\\10\%:&{\ce {^{241}_{95}Am ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{242 م} _ {95} صباحا}}\end{الحالات}}}$

يبلغ عمر النصف للأمريسيوم-242 ستة عشر ساعة فقط، مما يجعل تحويله إلى الأمريسيوم ^-243 غير فعال للغاية. يتم إنتاج النظير الأخير بدلاً من ذلك في عملية يلتقط فيها البلوتونيوم ^-239 أربعة نيوترونات تحت تدفق نيوتروني عالٍ .

${\displaystyle {\ce {^{239}_{94}Pu ->[{\ce {4(n,\gamma)}}] \ ^{243}_{94}Pu ->[\beta^-][4.956 \ {\ce {h}}] ^{243}_{95}Am}}}$

تُنتج معظم طرق التخليق خليطًا من نظائر الأكتينيدات المختلفة في صورة أكاسيد، والتي يمكن فصل نظائر الأمريسيوم منها. في إجراء نموذجي، يُذاب وقود المفاعل المستهلك (مثل وقود MOX ) في حمض النيتريك ، ويُزال معظم اليورانيوم والبلوتونيوم باستخدام استخلاص من نوع PUREX ( استخلاص البلوتونيوم واليورانيوم ) مع فوسفات ثلاثي البوتيل في هيدروكربون . ثم تُفصل اللانثانيدات والأكتينيدات المتبقية عن البقايا المائية ( الرافينات ) بواسطة استخلاص قائم على ثنائي الأميد ، لينتج، بعد التجريد، خليطًا من الأكتينيدات واللانثانيدات ثلاثية التكافؤ. بعد ذلك، تُستخلص مركبات الأمريسيوم بشكل انتقائي باستخدام تقنيات كروماتوغرافية متعددة الخطوات وتقنيات الطرد المركزي ^{[ 34 ]} مع كاشف مناسب. وقد أُجريت دراسات عديدة حول استخلاص الأمريسيوم بالمذيبات. على سبيل المثال، درس مشروعٌ مموّلٌ من الاتحاد الأوروبي عام 2003، يحمل الاسم الرمزي "EUROPART"، التريازينات ومركبات أخرى كعوامل استخلاص محتملة. ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]} واقتُرح مُركّب ثنائي تريازينيل ثنائي البيريدين عام 2009، حيث يتميز هذا الكاشف بانتقائيته العالية للأمريسيوم (والكوريوم). ^{[ 40 ]} ويمكن فصل الأمريسيوم عن الكوريوم، الذي يُشبهه إلى حد كبير، بمعالجة معلق من هيدروكسيداتهما في محلول مائي من بيكربونات الصوديوم بالأوزون ، عند درجات حرارة مرتفعة. يوجد كل من الأمريسيوم والكوريوم في الغالب في المحاليل في حالة التكافؤ +3؛ بينما يبقى الكوريوم دون تغيير، يتأكسد الأمريسيوم إلى مُركّبات Am(IV) قابلة للذوبان، والتي يُمكن غسلها. ^{[ 41 ]}

يُحضّر الأمريسيوم المعدني عن طريق اختزال مركباته. وقد استُخدم فلوريد الأمريسيوم (III) لأول مرة لهذا الغرض. أُجري التفاعل باستخدام الباريوم العنصري كعامل مُختزل في بيئة خالية من الماء والأكسجين داخل جهاز مصنوع من التنتالوم والتنغستن . ^{[ 17 ] [ 42 ] [ 43 ]}

${\displaystyle \mathrm {2\ AmF_{3}\ +\ 3\ Ba\ \longrightarrow \ 2\ Am\ +\ 3\ BaF_{2}} }$

وثمة بديل يتمثل في اختزال ثاني أكسيد الأمريسيوم بواسطة اللانثانوم المعدني أو الثوريوم : ^{[ 43 ] [ 44 ]}

${\displaystyle \mathrm {3\ AmO_{2}\ +\ 4\ La\ \longrightarrow \ 3\ Am\ +\ 2\ La_{2}O_{3}} }$

يقع الأمريسيوم في الجدول الدوري على يمين البلوتونيوم، ويسار الكوريوم، وأسفل عنصر اليوروبيوم ، وهو أحد اللانثانيدات، ويشترك معه في العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية. الأمريسيوم عنصر شديد الإشعاع. عند تحضيره حديثًا، يتميز ببريق معدني أبيض فضي، ولكنه يفقد بريقه تدريجيًا عند تعرضه للهواء. تبلغ كثافة الأمريسيوم 12  غ/سم³ ^، وهي أقل كثافة من كل من الكوريوم (13.52  غ/سم³ ⁾ والبلوتونيوم (19.8  غ/سم³ ⁾ ، ولكنها أعلى كثافة من اليوروبيوم (5.264  غ/سم³ ⁾ ، ويعود ذلك في الغالب إلى كتلته الذرية الأعلى. يتميز الأمريسيوم بنعومته النسبية وسهولة تشكيله، كما أن معامل مرونته الحجمية أقل بكثير من معامل مرونة الأكتينيدات التي تسبقه: الثوريوم، والبروتكتينيوم، واليورانيوم، والنيبتونيوم، والبلوتونيوم. ^{[ 45 ]} تبلغ درجة انصهاره 1173  درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من درجة انصهار البلوتونيوم (639  درجة مئوية) واليوروبيوم (826  درجة مئوية)، ولكنها أقل من درجة انصهار الكوريوم (1340  درجة مئوية). ^{[ 44 ] [ 46 ]}

في الظروف المحيطة، يوجد الأمريسيوم في أكثر أشكاله استقرارًا، وهو الشكل α، الذي يتميز بتناظر بلوري سداسي ، ومجموعة فراغية P6 ₃ /mmc بمعاملات خلية a  = 346.8 pm و c = 1124 pm، وأربع ذرات لكل وحدة خلية . تتكون البلورة من تعبئة سداسية مزدوجة متراصة بتسلسل الطبقات ABAC، وبالتالي فهي متماثلة مع α-لانثانوم والعديد من الأكتينيدات مثل α-كوريوم. ^{[ 42 ] [ 46 ]} يتغير التركيب البلوري للأمريسيوم بتغير الضغط ودرجة الحرارة. عند ضغطه في درجة حرارة الغرفة إلى 5 جيجا باسكال، يتحول α-أمريسيوم إلى الشكل β، الذي يتميز بتناظر مكعب مركزي الوجوه ( fcc )، ومجموعة فراغية Fm 3 m، وثابت شبكي a = 489 pm. هذا التركيب المكعب مركزي الوجوه مكافئ للتعبئة الأكثر تقاربًا بتسلسل ABC. ^{[ 42 ] [ 46 ]} عند زيادة الضغط إلى 23 جيجا باسكال، يتحول الأمريسيوم إلى بنية معينية قائمة γ-Am مشابهة لبنية α-يورانيوم. لم تُلاحظ أي تحولات أخرى حتى 52 جيجا باسكال، باستثناء ظهور طور أحادي الميل عند ضغوط تتراوح بين 10 و15 جيجا باسكال. ^{[ 45 ]} لا يوجد اتساق في تصنيف حالة هذا الطور في المراجع العلمية، والتي تُدرج أحيانًا أطوار α وβ وγ على أنها I وII وIII. يترافق التحول β-γ مع انخفاض في حجم البلورة بنسبة 6%؛ على الرغم من أن النظرية تتوقع أيضًا تغيرًا ملحوظًا في الحجم للتحول α-β، إلا أنه لم يُلاحظ تجريبيًا. ينخفض ​​ضغط التحول من طور ألفا إلى طور بيتا مع ارتفاع درجة الحرارة، وعند تسخين الأمريسيوم ألفا عند الضغط الجوي، يتحول عند 770 درجة مئوية إلى طور مكعب مركزي الوجوه (fcc) يختلف عن طور بيتا، وعند 1075 درجة مئوية يتحول إلى بنية مكعبة مركزية الجسم . وبالتالي ، فإن مخطط الطور للأمريسيوم مع تغير الضغط ودرجة الحرارة مشابه إلى حد كبير لمخططات اللانثانوم والبراسيوديميوم والنيوديميوم . ^{[ 47 ]}       

كما هو الحال مع العديد من الأكتينيدات الأخرى، يُعدّ التلف الذاتي للبنية البلورية نتيجةً لتشعيع جسيمات ألفا سمةً جوهريةً للأمريكيوم. ويظهر هذا التلف بوضوحٍ خاص عند درجات الحرارة المنخفضة، حيث تكون حركة عيوب البنية الناتجة منخفضةً نسبيًا، وذلك من خلال اتساع قمم حيود الأشعة السينية . يُؤدي هذا التأثير إلى عدم دقةٍ في تحديد درجة حرارة الأمريسيوم وبعض خصائصه، مثل المقاومة الكهربائية . ^{[ 48 ]} فعلى سبيل المثال، بالنسبة للأمريكيوم-241، تزداد المقاومة عند 4.2 كلفن مع مرور الوقت من حوالي 2  ميكرو أوم·سم إلى 10  ميكرو أوم·سم بعد 40 ساعة، ثم تستقر عند حوالي 16  ميكرو أوم·سم بعد 140 ساعة. يكون هذا التأثير أقل وضوحًا عند درجة حرارة الغرفة، نظرًا لتلاشي عيوب الإشعاع؛ كما أن تسخين العينة التي حُفظت لساعاتٍ عند درجات حرارة منخفضة إلى درجة حرارة الغرفة يُعيد مقاومتها إلى حالتها الأصلية. في العينات الطازجة، تزداد المقاومة النوعية تدريجيًا مع ارتفاع درجة الحرارة من حوالي 2 ميكرو أوم·سم عند الهيليوم السائل إلى 69  ميكرو أوم·سم عند درجة حرارة الغرفة؛ وهذا السلوك مشابه لسلوك النبتونيوم واليورانيوم والثوريوم والبروتاكتينيوم ، ولكنه يختلف عن البلوتونيوم والكوريوم اللذين يُظهران ارتفاعًا سريعًا حتى 60  كلفن يتبعه تشبع. قيمة الأمريسيوم عند درجة حرارة الغرفة أقل من قيمة النبتونيوم والبلوتونيوم والكوريوم، ولكنها أعلى من قيمة اليورانيوم والثوريوم والبروتاكتينيوم. ^{[ 1 ]}

الأمريسيوم بارامغناطيسي في نطاق واسع من درجات الحرارة، بدءًا من درجة حرارة الهيليوم السائل ، وصولًا إلى درجة حرارة الغرفة وما فوقها. يختلف هذا السلوك اختلافًا ملحوظًا عن سلوك جاره الكوريوم الذي يُظهر انتقالًا مضادًا للمغناطيسية عند 52  كلفن. ^{[ 49 ]} معامل التمدد الحراري للأمريسيوم غير متجانس قليلًا ويبلغ(7.5 ± 0.2) × 10 ⁻⁶  /°C على طول المحور الأقصر a و⁽ 6.2 ± 0.4) × 10⁻⁶ /°م  للمحور السداسي الأطول c . ^{[ 46 ]} إنثالبي ذوبان فلز الأمريسيوم في حمض الهيدروكلوريك في الظروف القياسية هو−620.6 ± 1.3  كيلوجول/مول ، ومنها يكون التغير القياسي في المحتوى الحراري للتكوين (Δ _f H °) لأيون الأمريسيوم ³⁺ المائي−621.2 ± 2.0  كيلوجول/مول . الجهد القياسي لـ Am ³⁺ /Am ⁰ هو−2.08 ± 0.01  فولت . ^{[ 50 ]}

يتفاعل فلز الأمريسيوم بسهولة مع الأكسجين ويذوب في الأحماض المائية. حالة الأكسدة الأكثر استقرارًا للأمريسيوم هي +3. ^{[ 51 ]} تتشابه كيمياء الأمريسيوم (III) إلى حد كبير مع كيمياء مركبات اللانثانيدات (III). على سبيل المثال، يُكوّن الأمريسيوم ثلاثي التكافؤ فلوريدًا وأكسالات ويودات وهيدروكسيدًا وفوسفاتًا وأملاحًا أخرى غير قابلة للذوبان. [ 51 ] ^{كما دُرست مركبات} الأمريسيوم في حالات الأكسدة +2 و+4 و+5 و+6 و+7. وهذا هو أوسع نطاق لوحظ مع عناصر الأكتينيدات. لون مركبات الأمريسيوم في المحلول المائي كما يلي: Am³⁺ ⁽ أصفر محمر )، Am⁴⁺ ⁽ أصفر محمر ⁾ ، AmVO₂⁺² (أصفر)، Am ^VI O 2+ 2 (بني)، و Am ^VII O 5− 6 (أخضر داكن). ^{[ 52 ] [ 53 ]} تتميز أطياف الامتصاص بقمم حادة، نتيجة لانتقالات f - f في منطقتي الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة. عادةً، يمتلك الأمريسيوم (III) أقصى امتصاص عند حوالي 504 و811 نانومتر، والأمريسيوم (V) عند حوالي 514 و715 نانومتر، والأمريسيوم (VI) عند حوالي 666 و992 نانومتر. ^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]}   

تُعدّ مركبات الأمريسيوم ذات حالة الأكسدة +4 وما فوق عوامل مؤكسدة قوية، تُضاهي في قوتها أيون البرمنجنات ( MnO₄⁻ ) في المحاليل الحمضية. [ ^{58 ] في} حين أن أيونات Am⁴⁺ ^غير مستقرة عمومًا في المحاليل وتتحول بسهولة إلى Am³⁺ ^، [ ^{59 ] فإن} مركبات مثل ثاني أكسيد الأمريسيوم (AmO₂ ₎ [ ^{60 ] وفلوريد} الأمريسيوم (IV) (AmF₄ ₎ مستقرة في الحالة الصلبة. ^{[ 61 ]}

لوحظت حالة الأكسدة الخماسية للأمريكيوم لأول مرة عام 1951. ^{[ 62 ]} في المحلول المائي الحمضي، يكون أيون AmO + 2 غير مستقر تجاه تفاعل عدم التناسب . ^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]} التفاعل

3 [ AmO ₂ ] ⁺ + 4H ⁺ → 2 [ AmO ₂ ] ²⁺ + Am ³⁺ + 2H ₂ O

_هذا أمرٌ نموذجي. تتشابه كيمياء الأمريسيوم (V) والأمريسيوم (VI) مع كيمياء اليورانيوم في حالات الأكسدة هذه. على وجه الخصوص، تُشابه مركبات مثل Li₃AmO₄ وLi₆AmO₆ مركبات اليورانات، ويُشابه أيون AmO₂⁺² أيون اليورانيل UO₂⁺² . يمكن _تحضير هذه المركبات _{عن طريق} أكسدة الأمريسيوم ( III ) في حمض النيتريك المخفف باستخدام بيرسلفات الأمونيوم . [ ^{66 ]} تشمل عوامل الأكسدة الأخرى المستخدمة أكسيد الفضة (I، III ⁾ ، ^{[ 57 ]} والأوزون وبيرسلفات الصوديوم . ^{[ 56 ]}

يوجد 19 نظيرًا معروفًا للأمريكيوم و11 متماثلًا نوويًا ، تتراوح أعدادها الكتلية بين 229 و247. ^{[ 5 ]} يوجد نظيران طويلان لانبعاث جسيمات ألفا؛ نظير ^243Am له عمر نصف يبلغ 7350  عامًا وهو النظير الأكثر استقرارًا، ^{[ 5 ]} ونظير ^241Am له عمر نصف يبلغ 432.6  عامًا. ^{[ 5 ]} أما المتماثل النووي الأكثر استقرارًا فهو ^242m1Am - ويُشار إليه عادةً ببساطة بـ ^242mAm - وله عمر نصف طويل يبلغ 141  عامًا. ^{[ 5 ]} أما أعمار النصف للنظائر والمتماثلات الأخرى فهي أقصر بكثير، حيث يبلغ الحد الأقصى لها 50.8  ساعة لنظير ^240Am . ^{[ 5 ]} وكما هو الحال مع معظم الأكتينيدات الأخرى، تتميز نظائر الأمريسيوم ذات العدد الفردي من النيوترونات بقابلية انشطار عالية نسبيًا مع النيوترونات الحرارية وكتلة حرجة منخفضة. ^{[ 67 ]}

يتحلل الأمريسيوم-241 إلى النبتونيوم ^-237 مُصدراً جسيمات ألفا ذات طاقات مختلفة، أغلبها عند 5.486  ميغا إلكترون فولت (85.2%) و5.443  ميغا إلكترون فولت (12.8%). ^{[ 68 ]} ولأن الحالات الناتجة شبه مستقرة ، تنبعث أيضاً أشعة غاما  عند طاقات منفصلة تتراوح بين 26.3 و158.5 كيلو إلكترون فولت، وأقواها عند 59.5  كيلو إلكترون فولت. ^{[ 69 ]}

يُعدّ الأمريسيوم-242 نظيراً قصير العمر، إذ يبلغ عمر النصف له 16.02  ساعة. ^{[ 70 ]} ويتحول معظمه (82.7%) عن طريق تحلل بيتا إلى ²⁴² كوريوم، ولكنه يتحول أيضاً عن طريق التقاط الإلكترون إلى ²⁴² بلوتونيوم (17.3%). ^{[ 70 ]}

يتحلل ما يقرب من كل (99.55٪) من ^{242m Am} شبه المستقر عن طريق التحويل الداخلي إلى ²⁴² Am والنسبة المتبقية 0.45٪ عن طريق تحلل ألفا إلى ²³⁸ Np. ^{[ 71 ]}

يتحول الأمريسيوم-243 عن طريق انبعاث ألفا إلى ²³⁹ نبتونيوم. ^{[ 72 ]}

تُعرف ثلاثة أكاسيد للأمريكيوم، بحالات أكسدة +2 (AmO)، و+3 (Am₂O₃ ) _{، و} +4 (AmO₂ ₎ . تم تحضير أكسيد الأمريسيوم (II) بكميات ضئيلة، ولم يتم توصيفه بالتفصيل. ^{[ 73 ]} أكسيد الأمريسيوم (III) مادة صلبة بنية محمرة، درجة انصهارها 2205  درجة مئوية. ^{[ 74 ]} أكسيد الأمريسيوم (IV) هو الشكل الرئيسي للأمريكيوم الصلب، ويُستخدم في جميع تطبيقاته تقريبًا. وكما هو الحال مع معظم أكاسيد الأكتينيدات الأخرى، فهو مادة صلبة سوداء ذات بنية بلورية مكعبة ( فلوريت ). ^{[ 75 ]}

أكسالات الأمريسيوم (III)، المجففة بالتفريغ عند درجة حرارة الغرفة، لها الصيغة الكيميائية Am₂ ₍ C₂O₄ ₎ ₃ _· 7H₂O _{. عند تسخينها في الفراغ} ، تفقد الماء عند 240 درجة مئوية وتبدأ بالتحلل إلى AmO₂ _عند 300 درجة مئوية، ويكتمل التحلل عند حوالي 470 درجة مئوية. ^{[ 51 ]} تذوب الأكسالات الأولية في حمض النيتريك بأقصى ذوبانية تبلغ 0.25 غ/لتر. ^{[ 76 ]}    

تُعرف هاليدات الأمريسيوم بحالات الأكسدة +2 و+3 و+4، ^{[ 77 ]} حيث تكون حالة +3 هي الأكثر استقرارًا، خاصة في المحاليل. ^{[ 61 ]}

يؤدي اختزال مركبات الأمريسيوم (III) باستخدام ملغم الصوديوم _إلى إنتاج أملاح الأمريسيوم (II) - وهي هاليدات الأمريسيوم السوداء AmCl₂ _و AmBr₂ و AmI₂ _. وهي شديدة الحساسية للأكسجين وتتأكسد في الماء، مطلقةً الهيدروجين ومتحولةً مرة أخرى إلى حالة الأمريسيوم (III). ثوابت الشبكة البلورية الخاصة بها هي:

• AmCl ₂ المعيني القائم : a =896.3 ± 0.8  بيكومتر ، ب =757.3 ± 0.8  بيكومتر و c =453.2 ± 0.6  بيكومتر
• AmBr ₂ رباعي الأضلاع : a =1 159.2 ± 0.4  بيكومتر و c =​712.1 ± 0.3  بيكومتر . ^{[ 78 ]} ويمكن تحضيرها أيضًا عن طريق تفاعل الأمريسيوم المعدني مع هاليد الزئبق المناسب HgX2 _، حيث X = Cl أو Br أو I: ^{[ 79 ]}

${\displaystyle {\ce {{Am}+{\underset {mercury\ halide}{HgX2}}->[{} \atop 400-500^{\circ }{\ce {C}}]{AmX2}+{Hg}}}}$

إن فلوريد الأمريسيوم (III) (AmF ₃ ) ضعيف الذوبان ويترسب عند تفاعل أيونات Am ³⁺ وأيونات الفلوريد في محاليل حمضية ضعيفة:

${\displaystyle {\ce {Am^3+ + 3F^- -> AmF3(v)}}}$

يتم الحصول على فلوريد الأمريسيوم (IV) رباعي التكافؤ (AmF ₄ ) عن طريق تفاعل فلوريد الأمريسيوم (III) الصلب مع الفلور الجزيئي : ^{[ 80 ] [ 81 ]}

${\displaystyle {\ce {2AmF3 + F2 -> 2AmF4}}}$

_{يُعدّ KAmF₅} شكلاً آخر معروفاً من فلوريد الأمريسيوم الصلب رباعي التكافؤ . ^{[ 80 ] [ 82 ]} كما لوحظ وجود الأمريسيوم رباعي التكافؤ في الطور المائي. ولتحقيق ذلك، أُذيب هيدروكسيد الأمريسيوم الأسود Am(OH) _₄ في محلول NH₄F بتركيز 15 مولار _، مع تركيز أمريسيوم قدره 0.01 مولار. أظهر المحلول الناتج ذو اللون المحمر طيف امتصاص ضوئي مميزاً مشابهاً لطيف AmF₄، _ولكنه يختلف عن حالات الأكسدة الأخرى للأمريسيوم. لم يؤدِ تسخين محلول Am(IV) إلى 90  درجة مئوية إلى تفككه أو اختزاله، إلا أنه لوحظ اختزال بطيء إلى Am(III)، وعُزي ذلك إلى التشعيع الذاتي للأمريسيوم بواسطة جسيمات ألفا. ^{[ 55 ]}

تُشكّل معظم هاليدات الأمريسيوم (III) بلورات سداسية مع اختلاف طفيف في اللون والبنية الدقيقة بين الهالوجينات. لذا، فإن كلوريد الأمريسيوم (AmCl₃ ₎ ذو لون محمر وله بنية متماثلة مع كلوريد اليورانيوم (III) (المجموعة الفراغية P6₃ _/ m) ونقطة انصهار تبلغ 715  درجة مئوية. ^{[ 77 ]} أما الفلوريد فهو متماثل مع LaF₃ ₍ المجموعة الفراغية P6₃ _/ mmc) واليوديد مع BiI₃ ₍ المجموعة الفراغية R₃ ) . ويُعدّ البروميد استثناءً ببنيته المعينية القائمة من نوع PuBr₃ _{ومجموعته} الفراغية Cmcm. ^{[ 61 ]} ويمكن تحضير بلورات سداسي هيدرات كلوريد الأمريسيوم (III) (AmCl₃ _· 6H₂O ₎ بإذابة ثاني أكسيد الأمريسيوم في حمض الهيدروكلوريك وتبخير السائل. تتميز هذه البلورات بأنها مسترطبة ولها لون أصفر محمر وبنية بلورية أحادية الميل . ^{[ 83 ]}

يمكن الحصول على أوكسي هاليدات الأمريسيوم في شكل Am ^VI O ₂ X ₂ ، Am ^V O ₂ X ، Am ^IV OX ₂ و Am ^{III OX عن طريق تفاعل هاليد الأمريسيوم المقابل مع الأكسجين أو Sb} ₂ O _{3 ، ويمكن أيضًا إنتاج AmOCl عن طريق} التحلل المائي في الطور البخاري : ^{[ 79 ]}

AmCl ₃ + H ₂ O -> AmOCl + 2HCl

تشمل مركبات الكالكوجينيدات المعروفة للأمريكيوم كبريتيد AmS₂ _، ^{[ 84 ]} وسيلينيدات AmSe₂ و _Am₃Se₄ ، ^[ ₈₄ ^{] [ 85 ]} وتيلوريدات Am₂Te₃ وAmTe₂ _{. [} ^{86 ] أما} مركبات البنيكتيدات للأمريكيوم ( 243Am ⁾ _من النوع AmX فتُعرف باحتوائها على عناصر _{الفوسفور} ^{والزرنيخ} ، [ ^{87 ]} والأنتيمون والبزموت ^. وتتبلور هذه المركبات ^في شبكة ^ملح الصخور . [ ⁸⁵ ]

تم الحصول على أحادي سيليسيد الأمريسيوم (AmSi) وثنائي سيليسيد الأمريسيوم (AmSiₓ، _حيث 1.87 < x < 2.0) عن طريق اختزال فلوريد الأمريسيوم (III) باستخدام السيليكون العنصري في الفراغ عند درجة حرارة 1050  درجة مئوية (AmSi) و1150-1200  درجة مئوية (AmSiₓ ₎ . يُعد AmSi مادة صلبة سوداء متماثلة الشكل مع LaSi، وله تناظر بلوري معيني قائم. أما AmSiₓ _، فيتميز ببريق فضي لامع وشبكة بلورية رباعية (المجموعة الفراغية I₄₁ / _amd )، وهو متماثل الشكل مع PuSi₂ _و ThSi₂ _. [ ^{88 ] تشمل} بوريدات الأمريسيوم AmB₄ _و AmB₆ _. ويمكن الحصول على رباعي البوريد بتسخين أكسيد أو هاليد الأمريسيوم مع ثنائي بوريد المغنيسيوم في الفراغ أو في جو خامل. ^{[ 89 ] [ 90 ]}

_على غرار اليورانوسين ، يُتوقع أن يُشكّل الأمريسيوم مركبًا عضويًا فلزيًا يُسمى الأمروسين مع اثنين من روابط سيكلوأوكتاتيتراين ، بصيغة كيميائية (η⁸ ^- C₈H₈ ₎ ₂Am _. [ ^{91 ] كما} يُعرف مُركّب سيكلوبنتادينيل يُرجّح أن يكون مُكافئًا كيميائيًا _AmCp₃ . ^{[ 92 ] [ 93 ]}

تم تأكيد تكوين معقدات من النوع Am(nC₃H₇ _- BTP ₎ ₃ _، حيث يرمز BTP إلى 2,6-ثنائي(1,2,4-تريازين-3-يل)بيريدين، في محاليل تحتوي على nC₃H₇ _- BTP _{وأيونات} Am³⁺، ^{وذلك باستخدام تقنية} EXAFS . تتفاعل بعض هذه المعقدات من نوع BTP بشكل انتقائي مع الأمريسيوم، ولذلك فهي مفيدة في فصله الانتقائي عن اللانثانيدات والأكتينيدات الأخرى. ^{[ 94 ]}

يُستخدم الأمريسيوم في أكثر أنواع أجهزة كشف الدخان المنزلية شيوعًا ، والتي تستخدم نظير الأمريسيوم ^-241 على شكل ثاني أكسيد الأمريسيوم كمصدر للإشعاع المؤين . ^{[ 107 ]} يُفضل هذا النظير على الراديوم ^-226 لأنه يُصدر جسيمات ألفا أكثر بخمس مرات، وإشعاع غاما ضار أقل نسبيًا. ^{[ 108 ]}

تحتوي أجهزة كشف الدخان الحديثة النموذجية على كمية من الأمريسيوم تبلغ 1 ميكروكوري (37 كيلوبيكريل ) أو 0.29 ميكروغرام . تتناقص هذه الكمية تدريجيًا مع تحلل الأمريسيوم إلى النبتونيوم -237، وهو عنصر ما وراء اليورانيوم ذو عمر نصف أطول بكثير (حوالي 2.14 مليون سنة). يبلغ عمر النصف للأمريسيوم في جهاز كشف الدخان 432.2 سنة، لذا يحتوي على حوالي 3% من النبتونيوم بعد 19 عامًا، وحوالي 5% بعد 32 عامًا. يمر الإشعاع عبر حجرة التأين ، وهي حيز مملوء بالهواء بين قطبين كهربائيين ، مما يسمح بمرور تيار صغير وثابت بينهما. يمتص أي دخان يدخل الحجرة جسيمات ألفا، مما يقلل من التأين ويؤثر على هذا التيار، فيطلق الإنذار. بالمقارنة مع أجهزة كشف الدخان الضوئية، فإن جهاز كشف الدخان بالتأين أرخص ثمنًا ويمكنه كشف الجسيمات الصغيرة جدًا بحيث لا تُحدث تشتتًا كبيرًا للضوء؛ ومع ذلك، فهو أكثر عرضة للإنذارات الكاذبة . ^{[ 109 ] [ 110 ] [ 111 ] [ 112 ]}  

نظرًا لأن عمر النصف للأمريسيوم ^-241 يُقارب عمر النصف للبلوتونيوم ^-238 (432.2 سنة مقابل 87 سنة)، فقد اقتُرح استخدامه كعنصر فعّال في مولدات الطاقة الكهروحرارية التي تعمل بالنظائر المشعة ، كما هو الحال في المركبات الفضائية. ^{[ 113 ]} على الرغم من أن الأمريسيوم يُنتج حرارة وكهرباء أقل - حيث تبلغ الطاقة المُنتجة 114.7  ميلي واط/غرام للأمريسيوم ^-241 و6.31  ميلي واط/غرام للأمريسيوم ^{-243 [ 1 ]} (مقارنةً بـ 390  ميلي واط/غرام للبلوتونيوم ^-238 ) ^{[ 113 ]} - وأن إشعاعه يُشكل خطرًا أكبر على البشر بسبب انبعاث النيوترونات، فإن وكالة الفضاء الأوروبية تُفكر في استخدام الأمريسيوم في مركباتها الفضائية. ^{[ 114 ]}

من التطبيقات الفضائية المقترحة الأخرى للأمريكيوم استخدامه كوقود للمركبات الفضائية ذات الدفع النووي. يعتمد هذا التطبيق على معدل الانشطار النووي العالي جدًا للأمريكيوم ^-242 m، والذي يمكن الحفاظ عليه حتى في رقائق رقيقة بسمك ميكرومتر واحد. يساهم هذا السمك الصغير في تجنب مشكلة الامتصاص الذاتي للإشعاع المنبعث، وهي مشكلة شائعة في قضبان اليورانيوم أو البلوتونيوم، حيث لا تُنتج جسيمات ألفا إلا من الطبقات السطحية. ^{[ 115 ] [ 116 ]} يمكن لمنتجات انشطار الأمريسيوم ^-242 m أن تدفع المركبة الفضائية مباشرةً، أو أن تُسخّن غازًا دافعًا. كما يمكنها أيضًا نقل طاقتها إلى سائل وتوليد الكهرباء من خلال مولد مغناطيسي هيدروديناميكي . ^{[ 117 ]}

ثمة اقتراح آخر يستغل معدل الانشطار النووي العالي للأمريسيوم ^-242 m، وهو البطارية النووية. لا يعتمد تصميمها على طاقة جسيمات ألفا المنبعثة من الأمريسيوم، بل على شحنتها، حيث يعمل الأمريسيوم كـ"كاثود" ذاتي الاستدامة. يمكن لشحنة واحدة من الأمريسيوم ^-242  m، وزنها 3.2 كجم، أن توفر حوالي 140 كيلوواط من الطاقة على مدى 80 يومًا. ^{[ 118 ]} مع كل هذه الفوائد المحتملة، لا تزال التطبيقات الحالية للأمريسيوم ^-242 m محدودة بسبب ندرته وارتفاع سعره . ^{[ 117 ]} 

في عام 2019، أثبت باحثون في المختبر النووي الوطني البريطاني وجامعة ليستر استخدام الحرارة المتولدة من الأمريسيوم لإضاءة مصباح صغير. قد تُفضي هذه التقنية إلى أنظمة لتزويد مهمات فضائية بالطاقة لمدة تصل إلى 400 عام في الفضاء بين النجوم ، حيث لا تعمل الألواح الشمسية. ^{[ 119 ] [ 120 ]}

يُعد أكسيد الأمريسيوم ^-241 المضغوط مع البريليوم مصدرًا فعالًا للنيوترونات . هنا، يعمل الأمريسيوم كمصدر لجسيمات ألفا، بينما ينتج البريليوم النيوترونات نظرًا لمقطعه العرضي الكبير للتفاعل النووي (α,n).

${\displaystyle {\ce {^{241}_{95}Am -> ^{237}_{93}Np + ^{4}_{2}He + \gamma}}}$

${\displaystyle {\ce {^{9}_{4}Be + ^{4}_{2}He -> ^{12}_{6}C + ^{1}_{0}n + \gamma}}}$

يُعدّ استخدام مصادر النيوترونات من نظير الأمريسيوم ^-241 (AmBe) على نطاق واسع في مجال مجسات النيوترونات ، وهي أجهزة تُستخدم لقياس كمية الماء الموجودة في التربة، بالإضافة إلى قياس الرطوبة/الكثافة لأغراض مراقبة الجودة في إنشاء الطرق السريعة. كما تُستخدم مصادر النيوترونات من نظير الأمريسيوم ^-241 (Am) في تطبيقات تسجيل الآبار، وكذلك في التصوير الإشعاعي النيوتروني ، والتصوير المقطعي، وغيرها من التحقيقات الكيميائية الإشعاعية. ^{[ 121 ]}

الأمريسيوم مادة أولية لإنتاج عناصر أخرى عابرة لليورانيوم وعناصر عابرة للأكتينيدات - على سبيل المثال، يتحلل 82.7% من الأمريسيوم ^{-242 إلى كوريوم -242} و17.3% إلى بلوتونيوم ^-242 . في المفاعل النووي، يتم أيضًا تحويل الأمريسيوم ^{-242 عن طريق التقاط النيوترونات إلى أمريسيوم -243} وأميسيوم ^-244 ، والذي يتحول عن طريق تحلل بيتا إلى كوريوم ^{-244 .}

${\displaystyle {\ce {^{243}_{95}Am ->[{\ce {(n,\gamma)}}] ^{244}_{95}Am ->[\beta^-][10.1 \ {\ce {h}}] ^{244}_{96}Cm}}}$

يؤدي تشعيع الأمريسيوم ^{-241 بأيونات الكربون -12} أو النيون ^-22 إلى إنتاج نظائر الإيس ( أينشتاينيوم ^-247 ) والدب ( دوبنيوم ^-260 ) على التوالي. ^{[ 121 ]} علاوة على ذلك، تم إنتاج عنصر البركليوم ( نظير البركليوم ^-243 ) وتحديده لأول مرة عمدًا عن طريق قذف الأمريسيوم ^-241 بجسيمات ألفا، في عام 1949، من قبل نفس المجموعة في بيركلي، باستخدام نفس السيكلوترون ذي الستين بوصة. وبالمثل، تم إنتاج النوبليوم في المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا ، روسيا، في عام 1965 من خلال عدة تفاعلات، أحدها تضمن تشعيع الأمريسيوم ^{-243 بأيونات النيتروجين -15} . بالإضافة إلى ذلك، تضمن أحد تفاعلات تخليق اللورنسيوم ، الذي اكتشفه علماء في بيركلي ودوبنا، قذف الأمريسيوم ^-243 بالأكسجين ^{-18 . [ 12 ]}

استُخدم الأمريسيوم-241 كمصدر محمول لأشعة غاما وجسيمات ألفا في العديد من التطبيقات الطبية والصناعية. ويمكن استخدام  انبعاثات أشعة غاما ذات طاقة 59.5409 كيلو إلكترون فولت من الأمريسيوم ^{-241 في هذه المصادر للتحليل غير المباشر للمواد في} التصوير الإشعاعي ومطيافية التألق بالأشعة السينية ، بالإضافة إلى مراقبة الجودة في مقاييس الكثافة النووية الثابتة وأجهزة قياس الكثافة النووية . على سبيل المثال، استُخدم هذا العنصر لقياس سُمك الزجاج للمساعدة في صناعة الزجاج المسطح. ^{[ 28 ]} كما يُعد الأمريسيوم-241 مناسبًا لمعايرة مطيافات أشعة غاما في نطاق الطاقة المنخفضة، نظرًا لأن طيفه يتكون من قمة واحدة تقريبًا وطيف كومبتون متصل ضئيل (أقل شدة بثلاثة مراتب على الأقل). ^{[ 122 ]} كما استُخدمت أشعة غاما الصادرة من الأمريسيوم-241 للتشخيص السلبي لوظائف الغدة الدرقية عن طريق تحفيز انبعاث الأشعة السينية المميزة من ذرات اليود. ^{[ 123 ]} تم استبدال هذا التطبيق الطبي باختبارات اليود المشع . ^{[ 124 ]}