L'américium 242m, noté AmEn toute rigueur, il s'agit de l'américium 242m1 — Am — correspondant au premier niveau d'excitation du noyau d'américium 242, est un isomère nucléaire de l'isotope de l'américium dont le nombre de masse est égal à 242 : son noyau atomique compte et avec un spin 5- pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de .
Radioactivité
Ce radioisotope a une période radioactive d'environ , se désintégrant selon trois voies principales : une transition isomérique en Am avec un rapport de branchement (probabilité) de 99,54 % et une énergie de transition de ; une désintégration α en avec un rapport de branchement de 0,46 % et une énergie de désintégration de ; une fission spontanée avec un rapport de branchement inférieur à , correspondant à une période de .
L'américium 242 (spin 1-) résultant de la transition isomérique, noté Am, 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.
Isotope fissile
Avec son nombre impair de neutrons, est un isotope fissile émettant en moyenne par fission et présentant une section efficace d'au moins aux neutrons thermiques. Sa masse critique est particulièrement faible, de l'ordre de selon la variété et la configuration du matériauThe 7th International Conference on Nuclear Criticality Safety (ICNC2003) : Critical Mass Calculations for 241Am, 242mAm, 243Am, par Hemanth DIAS, Nigel TANCOCK et Angela CLAYTON., ce qui la place de l'ordre de celle du (une dizaine de kilogrammes).
Application possible à la propulsion nucléaire
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', rendue possible par la faible masse critique de cet isotope fissile, 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.
La propulsion par fragments de fission tire notamment partie de la faible masse critique de dans le cadre de réacteurs embarqués de taille raisonnable, comme ceux conceptualisés au Laboratoire national de l'Idaho et au Laboratoire national de Lawrence Livermore. La mise en œuvre éventuelle de tels concepts se heurte néanmoins au coût de revient prohibitif de dès qu'il s'agit d'en produire en quantité significative avec un degré suffisant de pureté pour une utilisation de ce type.
350px|thumb|center|Propulsion par fragments de fission : a Filaments fissiles. b Disques rotatifs. c Cœur du réacteur. d Échappement des fragments de fission.350px|center|thumb|Réacteur à plasma de nanoparticules : A Éjection des fragments de fission pour la propulsion. B Cœur du réacteur. C Fragments de fission décélérés afin de produire de l'électricité.
d Modérateur (BeO ou LiH). e Générateur du champ de confinement. f Bobine d'induction RF.
Notes et références
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Américium Isotope fissile Table des isotopes Propulsion par fragments de fission
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