Кюрий это: кюрий — это… Что такое кюрий?

Содержание

кюрий — это… Что такое кюрий?

КЮ́РИЙ -я; м. [лат. Curium] Химический элемент (Cm), полученный искусственно, — радиоактивный металл серебристого цвета, относящийся к актиноидам (применяется в ядерной физике). Назван по имени основателей науки о радиоактивности французских физиков П. Кюри (1859 — 1906) и М. Склодовской-Кюри (1867 — 1934).

КЮ́РИЙ (лат. Curium, по имени ученых П. Кюри (см. КЮРИ Пьер) и М. Кюри-Склодовской (см. КЮРИ-СКЛОДОВСКАЯ Мария)), Cm (читается «кюрий»), радиоактивный искусственно полученный химический элемент с атомным номером 96. Наиболее долгоживущие нуклиды кюрия a-радиоактивные 247Cm (период полураспада T1/2 1,58.107лет) и 248Cm (T1/2 3,4.105лет).

Актиноид (см. АКТИНОИДЫ). Расположен в IIIB группе периодической системы, в 7-м периоде. Электронная конфигурация трех внешних слоев невозбужденного атома кюрия 5s2p6d10f76 s 2 p 6 d17s 2.

В соединениях проявляет степени окисления +3 и +4, валентности III и IV.

Радиус нейтрального атома кюрия 0,175 нм, радиус ионов: Cm3+ 0,0946 нм и Cm4+0,0886 нм. Энергия ионизации нейтрального атома 6,09 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,2.

История открытия
Кюрий впервые получен в 1944 группой американских исследователей (Г. Сиборг (см. СИБОРГ Гленн Теодор), Р. Джеймс, Л. Морган и А. Гиорсо) среди продуктов деления в атомном реакторе (металлургическая лаборатория Чикаго), а также облучением мишени из 239Pu разогнанными на ускорителе ядрами гелия (см. ГЕЛИЙ) по ядерной реакции

23994Pu (,n) 24296Cm

Первое чистое соединение кюрия получили в 1947 американцы Л. Вернер и И. Перлмен. Первый образец металлического кюрия приготовлен в 1951 американцем Дж. Уолменом.

Физические и химические свойства
Кюрий — мягкий серебристо-белый металл.

Светится в темноте под действием собственного a-излучения. Существует в двух полиморфных модификациях. До 1277°C устойчива модификация с гексагональной решеткой (параметры а = 0,3496 нм, с = 1,1331 нм). Выше 1277°C и до температуры плавления, 1358°C, устойчива модификация с кубической гранецентрированной решеткой. Температура кипения 3110°C, плотность 13,5 г/см3.

По химическим свойствам подобен лантаноидам и Am (см. АМЕРИЦИЙ) . В растворе наиболее устойчива степень окисления +3. Соли Cm (III) образуются при растворении кюрия в кислотах. Осаждением щелочами из растворов этих солей получают осадок гидроксида Cm(ОН)3. При прокаливании Cm(ОН)3 на воздухе, в токе кислорода или в токе озонированного кислорода получают диоксид кюрия CmО2. Стандартный электродный потенциал пары Cm3+/Cm4+ -1,53 В.

Применение
Нуклиды 242Cm (период полураспада Т1/2 162,5 суток) и 243Cm (Т1/2 18,1 лет) применяют в изотопных источниках тока.

Кюрий — это… Что такое Кюрий?

Внешний вид простого вещества

Серебристый податливый радиоактивный металл
Свойства атома
Имя, символ, номер

Кю́рий / Curium (Cm), 96

Атомная масса
(молярная масса)

247,0703 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Rn] 5f7 6d1 7s2

Радиус атома

299 пм

Химические свойства
Электроотрицательность

1,3 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

Cm←Cm3+ -2,06 В
Cm←Cm2+ -1,2 В

Степени окисления

4, 3

Энергия ионизации
(первый электрон)

581(6,02) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

13,51 г/см³

Температура плавления

1613 K

Температура кипения

3383 K

Молярная теплоёмкость

27[1] Дж/(K·моль)

Молярный объём

18,28 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a=3,496 c=11,33[2]Å

Отношение c/a

3,24

Кюрий (лат. Curium (Cm)) — 96-й элемент таблицы Менделеева, синтезированный трансурановый элемент.

История

После завершения работ, связанных с плутонием, внимание исследователей Металлургической лаборатории было обращено на синтез и идентификацию новых трансурановых элементов. В этой работе участвовали Г. Сиборг, А. Гиорсо, Л. О. Морган и Р. А. Джеймс. На протяжении довольно длительного периода, синтезировать и идентифицировать элементы № 95 и № 96 не удавалось потому, что предполагалось, что они будут иметь сходство с плутонием и довольно легко окисляться до шестивалентного состояния. Но в 1944 году, когда было установлено, что эти элементы являются аналогами лантаноидов и входят в особую группу называемую актиноидами, открытие состоялось. Первым, в 1944 году, был открыт кюрий. Его получили при бомбардировке 239Pu α-частицами.

Разделение америция и кюрия было сопряжено с большими трудностями, так как химически они очень схожи. Трудность разделения отображена в первоначальных названиях элементов «пандемониум» и «делириум», что в переводе с латыни означает «ад» и «бред». Они были разделены методом ионного обмена с использованием ионообменной смолы дауэкс-50 и α-оксиизобутирата аммония в качестве элюента.

Кюрий был выделен Л. В. Вернером и И. Перлманом в 1947 году в виде гидроксида, полученного исходя из гидроксида америция, который подвергли облучению нейтронами.

Происхождение названия

Назван в честь Пьера и Марии Кюри.

Получение

Определенные изотопы кюрия производят в атомных реакторах. Путем последовательного захвата нейтронов ядрами элементов-мишени происходит накопление атомов кюрия. После накопления кюрия в достаточных количествах, его выделяют методами химической переработки, концентрируют и вырабатывают оксид кюрия.

Кюрий — металл крайне дорогой. В настоящий момент используется только в самых важных областях ядерных технологий. Тем не менее, в США и России существуют так называемые кюриевые программы, основной задачей которых являются:

  • Максимальное увеличение количества кюрия в облученном топливе.
  • Максимальное сокращение сроков наработки кюрия.
  • Разработка рациональных технологий облучения топлива и разработка топливных композиций.
  • Снижение цен на кюрий.

Это связано с тем, что спрос на кюрий в основных его областях использования многократно превышает предложение. Получение достаточных количеств кюрия способно решить проблему производства компактных космических реакторов, самолетов с ядерными двигателями и др.

Согласно отчету комиссии РАН под руководством академика В.А.Тартаковского от 23 апреля 2010 г., на исследовательских реакторах ГНЦ НИИАР (г. Димитровград) создана уникальная технология производства кюрия-244[3].

Применение

Кюрий-242 в виде окиси (плотность около 11,75 и период полураспада 162 дня) применяется для производства компактных и чрезвычайно мощных радиоизотопных источников энергии (энерговыделение около 1169 Вт/см³), а 1 грамм металлического кюрия выделяет около 120 Вт.

Особенностью и удобством, а также причиной безопасности источников тепла на основе кюрия является тот факт, что кюрий — практически чистый альфа-излучатель. Интегрированная энергия альфа-распада одного грамма кюрия за год составляет приблизительно 480 кВт·ч!

Важной областью применения кюрия является производство нейтронных источников высокой мощности для «поджигания» (запуска) специальных атомных реакторов. В последние годы очень важное место не только в умах инженеров, но и в производстве занимает другой, более тяжелый изотоп кюрия — кюрий-244 (период полураспада 18,1 года) и он также альфа-излучатель (энерговыделение около 2,83 Вт/грамм). Однако кюрий-244 также обладает достаточно большой вероятностью испускания спонтанных нейтронов (1,4*10-6 нейтронов/Бк), внося существенный вклад в нейтронный радиационный фон от отработавшего ядерного топлива некоторых реакторов. Кюрий-245 (период полураспада 3320 лет) очень перспективен для создания компактных атомных реакторов с сверхвысоким энерговыделением, и изыскиваются способы рентабельного производства этого изотопа.

Самым долгоживущим изотопом кюрия является кюрий-247 (около 16 млн лет).

Биологическая роль

Примечания

Ссылки

Есть более полная статья

Кюрий элемент. Свойства, добыча, применение и цена кюрия

 

Родом из Чикаго. В Металлургической лаборатории этого города в 1944-ом году впервые синтезировали кюрий.

Названный в честь Марии Кюри металл не встречается в природе. Нет его и в Солнечной системе, зато, присутствуют свидетельства былого наличия.

Кюрий-элемент-Свойства-добыча-применение-и-цена-кюрия-1

Изучая углеродистый метеорит, сотрудники Чикагского университета обнаружили в нем 235-ый нуклид урана.

Это продукт распада 247-го изотопа кюрия. Значит, он играл роль при формировании Солнечной системы. Отдадим металлу должное, подробно изучив его свойства и методы добычи.

Свойства кюрия

Элемент кюрий относится к сверхтяжелым радиоактивным металлам. По свойствам это типичный актиноид.

В группу входят 14 веществ с порядковыми номерами от 90 до 103. Номер кюрия – 96.

То есть, число электронов на 5f-уровне достигает 7-ми при наличии 14-ти мест. Комбинация устойчива, что и делает металл типичным актиноидом.

В элементарном состоянии все они являются серебристо-белыми металлами. Для 96-го вещества характерна форма кристаллов.

Их плотность превышает 13 граммов на кубический сантиметр, что во многом обеспечивает высокую массу металла.

Состав ядра кюрия, как и у других веществ, — это набор атомов. В их центре – протоны, на внешних орбитах – электроны.

Обычно, заполняется последний уровень атома. Но, 5f – не последняя орбита кюрия. Заполнение срединной прослойки вместо внешней – еще одна особенность актиноидов.

С 1944-го года открыты две формы валентности. Типична 3-валентная, полученная изначально. В 1961-ом году обнаружена еще и 4-валентная.

Ее получили путем растворения фторида кюрия в растворе фтористого цезия. Ионы фтора – активные комплексообразователи.

Однако, даже в их присутствии, 4-валентная форма 96-го элемента существует лишь около часа, восстанавливаясь до 3-валентной.

Известных нуклидов кюрия 14. Первым получили 242-ой. Номер указывает на массу. Будучи радиоактивными, нуклиды металла излучают тепловую энергию.

Не зря же существуют атомные станции, снабжающие энергией целые страны и города.

За секунду изотопы кюрия успевают выпустить 1,2 умноженные на 1013 альфа-частиц.

В переводе на тепловую энергию, это 120 ватт. То есть, за год энергия распада грамма кюрия составит 480 киловатт в час.

Для сравнения, аналогичный объем от реакции горения можно получить при сжигании почти 40-ка килограммов бутана. Кислорода потребуется 138 кило.

Чтобы расплавить кюрий, нужна температура в 1340 градусов. Это средний показатель.

Есть металлы, размягчающиеся лишь при 3000 по шкале Цельсия. К этому приближена температура кипения 96-го элемента. Она равна 3260-ти градусам.

Кюрий – химический элемент, меняющий кристаллическую решетку в зависимости от температур.

При комнатных, атомы выстраиваются по гексагональной схеме. Стоит шкале градусника чуть подняться, кристаллическая решетка становится кубической.

Поскольку при нагреве кюрий излучает радиацию, тепло, разогреваются и растворы, с которыми вещество вступает в химическую реакцию.

Это затрудняет изучение свойств металла. Растворы солей кюрия, к примеру,  так нагреваются, что вода распадается на кислород и водород.

Излучение при этом столь сильное, что соль светиться в плотной темноте, словно радий.

Добыча кюрия

Изначально, элемент получили, бомбардируя ионами гелия плутоний. Но, все в том же 1944-ом году бомбардировка плутония явила миру и еще один металл – америций.

Теперь, кюрий получают уже с его помощью. То есть, один искусственно синтезированный металл служит для формирования другого металла, не встречающегося в природе.

Рассмотрим выгоды получения кюрия из америция. Если использовать плутоний, придется его 239-ый изотоп преобразовать в 241-ый.

Для этого первый нуклид должен захватить два нейтрона. За счет бета-излучения 241-ый плутоний становится уже 241-ым америцием.

 

Здесь-то и начинается стандартная для современности схема получения 96-го элемента.

Кюрий-элемент-Свойства-добыча-применение-и-цена-кюрия-2

241-ый америций килограммами извлекают из отработанного ядерного топлива. Остается  направить на сырье нейтронный поток и получить кюрий. 247-ой изотоп не выйдет. Зато, получается самый востребованный 242-ой.

Чем больше поток нейтронов и меньше время облучения, тем больше продуктивность реакции, то есть, количество получаемого кюрия.

Однако, пока, за год вся мировая промышленность синтезирует лишь граммы сверхтяжелого металла. Таковы ли потребности рынка и в чем они заключаются, расскажем далее.

Применение кюрия

96-ой элемент – практически чистый альфа-излучатель. Блокировать альфа-лучи несложно. Это облегчает работу с веществом.

Его частицы полностью поглощаются даже листом бумаги, отдавая ей всю свою энергию.

Энергия, собственно, и является «товаром» кюрия, как и других радиоактивных элементов.

Распад металла происходит самостоятельно. Скорость разрушения строго постоянна.

То есть, нет нужды выстраивать громоздкие установки, дабы использовать энергию кюрия.

От громоздкости уберегает не только высокая энергоемкость, но и плотность вещества.

Даже будучи в оксиде, один грамм кюрия занимает лишь 10-ю часть кубического сантиметра.

Значит, в потребители записываются те, кому нужны маловесные и компактные источники энергии. Такие требуются, к примеру, в космической отрасли.

Кюрий подходит для снабжения энергией станций, как автоматического плана, так и с людьми на борту.

Проблема состоит в продолжительности стабильной работы корабля. Период полураспада оксида 96-го металла больше, чем у его 242-ой модификации, но, все равно, мал – всего 162 дня.

Получается, снабжение энергией будет длиться несколько месяцев. Этого достаточно не для всех исследований.

В основном, кюрий пригождается для изучения околоземного пространства и «высадок» на Луну.

В остальном, промышленники и ученые предпочитают более долгоиграющих «конкурентов» кюрия, к примеру, тот же америций.

У 96-го элемента есть и долгоиграющие изотопы. 244-ый, к примеру, распадается 37 лет.

Однако, энергия такого распада меньше, составляет менее 3-ех ватт на грамм. Зато, работа с 244-ым нуклидом безопаснее.

Если надеть перчатки и зайти в герметичный бокс, его даже можно подержать в руках.

К тому же, изотоп с 18-летним периодом полураспада научились получать килограммами, а не граммами.

Так что, ученые  прогнозируют замену в промышленности 242-го нуклида 244-ым. В США уже ведутся соответствующие наработки.

Генераторы электрического тока на кюрии для питания бортовой аппаратуры, кстати, тоже разработка американцев.

Они же создали технику для глубоководных аппаратов. В Соединенных Штатах приборы, так же, впервые применили, в частности, на станции «Сервейор».

То есть, свой покупатель у элемента, точнее, его оксида, имеется. Сколько же приходиться выложить за нужный источник питания?

Цена кюрия

На кюрий цена составляет десятки тысяч долларов за грамм. Пока, спрос превышает предложение.

Если перейти на выработку 244-го изотопа, стоимость кюрия снизится. Процесс уже запущен все теми же американскими промышленниками.

В прессе уже появилось несколько публикаций о падении цен кюрия. Программа по его выработке утверждена и в России.

Поэтому, наша страна – еще один игрок, делающий сверхтяжелый металл не сверхдорогим.

 

 

Кюрий — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Внешний вид простого вещества

Серебристый радиоактивный металл
Свойства атома
Название, символ, номер Кю́рий / Curium (Cm), 96
Атомная масса
(молярная масса)
247,0703 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn] 5f7 6d1 7s2
Радиус атома 299 пм
Химические свойства
Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Cm←Cm3+ -2,06 В
Cm←Cm2+ -1,2 В
Степени окисления 4, 3
Энергия ионизации
(первый электрон)
 581(6,02) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 13,51 г/см³
Температура плавления 1613 K
Температура кипения 3383 K
Молярная теплоёмкость 27[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 18,28 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=3,496 c=11,33[2]
Отношение c/a 3,24
Номер CAS 7440-51-9

Кю́рий (лат. Curium (Cm)) — 96-й элемент таблицы Менделеева, синтезированный трансурановый элемент.

История

После завершения работ, связанных с плутонием, внимание исследователей Металлургической лаборатории было обращено на синтез и идентификацию новых трансурановых элементов. В этой работе участвовали Г. Сиборг, А. Гиорсо, Л. О. Морган и Р. А. Джеймс.
На протяжении довольно длительного периода синтезировать и идентифицировать элементы № 95 и № 96 не удавалось потому, что предполагалось, что они будут иметь сходство с плутонием и довольно легко окисляться до шестивалентного состояния. Но в 1944 году, когда было установлено, что эти элементы являются аналогами лантаноидов и входят в особую группу, называемую актиноидами, открытие состоялось.
Первым, в 1944 году, был открыт кюрий. Его получили при бомбардировке 239Pu α-частицами.

94239Pu+24He→96242Cm+01n{\displaystyle \mathrm {{}_{94}^{239}Pu} +\mathrm {{}_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {{}_{96}^{242}Cm} +\mathrm {{}_{0}^{1}n} }

Разделение америция и кюрия было сопряжено с большими трудностями, так как химически они очень схожи. Трудность разделения отображена в первоначальных названиях элементов «пандемониум» и «делириум», что в переводе с латыни означает «ад» и «бред».
Они были разделены методом ионного обмена с использованием ионообменной смолы дауэкс-50 и α-оксиизобутирата аммония в качестве элюента.

Кюрий был выделен Л. В. Вернером и И. Перлманом в 1947 году в виде гидроксида, полученного из гидроксида америция, подвергнутого облучению нейтронами.

Происхождение названия

Назван в честь Пьера и Марии Кюри.

Получение

Определённые изотопы кюрия производят в атомных реакторах. Путём последовательного захвата нейтронов ядрами элементов-мишени происходит накопление атомов кюрия. После накопления кюрия в достаточных количествах его выделяют методами химической переработки, концентрируют и вырабатывают оксид кюрия.

Кюрий — металл крайне дорогой. В настоящий момент[когда?] используется только в самых важных областях ядерных технологий. Тем не менее, в США и России существуют так называемые кюриевые программы, основной задачей которых являются:

  • Максимальное увеличение количества кюрия в облученном топливе.
  • Максимальное сокращение сроков наработки кюрия.
  • Разработка рациональных технологий облучения топлива и разработка топливных композиций.
  • Снижение цен на кюрий.

Это связано с тем, что спрос на кюрий в основных его областях использования многократно превышает предложение. Получение достаточных количеств кюрия способно решить проблему производства компактных космических реакторов, самолетов с ядерными двигателями и др.

Согласно отчету комиссии РАН под руководством академика В. А. Тартаковского от 23 апреля 2010 г., на исследовательских реакторах ГНЦ НИИАР (г. Димитровград) создана уникальная технология производства кюрия-244[3].

Изотопы и их применение

Кюрий-242 в виде окиси (плотность около 11,75 и период полураспада 162 дня) применяется для производства компактных и чрезвычайно мощных радиоизотопных источников энергии (энерговыделение около 1169 Вт/см³), а 1 грамм металлического кюрия выделяет около 120 Вт. Особенностью и удобством, а также причиной безопасности источников тепла на основе кюрия является тот факт, что кюрий — практически чистый альфа-излучатель. Интегрированная энергия альфа-распада одного грамма кюрия за год составляет приблизительно 480 кВт·ч.

Другой важной областью применения кюрия является производство нейтронных источников высокой мощности для «поджигания» (запуска) специальных атомных реакторов.
В последние годы очень важное место не только в умах инженеров, но и в производстве занимает другой, более тяжелый изотоп кюрия — Кюрий-244 (период полураспада 18,1 года) и он также альфа-излучатель (энерговыделение около 2,83 Вт/грамм). Однако Кюрий-244 также обладает достаточно большой вероятностью испускания спонтанных нейтронов (1,4*10−6 нейтронов/Бк), внося существенный вклад в нейтронный радиационный фон от отработавшего ядерного топлива некоторых реакторов.
Кюрий-245 (период полураспада 8500 лет) очень перспективен для создания компактных атомных реакторов с сверхвысоким энерговыделением, и изыскиваются способы рентабельного производства этого изотопа.

Самым долгоживущим изотопом кюрия является Кюрий-247 (около 16 млн лет).

Примечания

Литература

Ссылки

Кюрий — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Внешний вид простого вещества

Серебристый радиоактивный металл
Свойства атома
Название, символ, номер Кю́рий / Curium (Cm), 96
Атомная масса
(молярная масса)
247,0703 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn] 5f7 6d1 7s2
Радиус атома 299 пм
Химические свойства
Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Cm←Cm3+ -2,06 В
Cm←Cm2+ -1,2 В
Степени окисления 4, 3
Энергия ионизации
(первый электрон)
 581(6,02) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 13,51 г/см³
Температура плавления 1613 K
Температура кипения 3383 K
Молярная теплоёмкость 27[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 18,28 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=3,496 c=11,33[2]
Отношение c/a 3,24
Номер CAS 7440-51-9

Кю́рий (лат. Curium (Cm)) — 96-й элемент таблицы Менделеева, синтезированный трансурановый элемент.

История

После завершения работ, связанных с плутонием, внимание исследователей Металлургической лаборатории было обращено на синтез и идентификацию новых трансурановых элементов. В этой работе участвовали Г. Сиборг, А. Гиорсо, Л. О. Морган и Р. А. Джеймс.
На протяжении довольно длительного периода синтезировать и идентифицировать элементы № 95 и № 96 не удавалось потому, что предполагалось, что они будут иметь сходство с плутонием и довольно легко окисляться до шестивалентного состояния. Но в 1944 году, когда было установлено, что эти элементы являются аналогами лантаноидов и входят в особую группу, называемую актиноидами, открытие состоялось.
Первым, в 1944 году, был открыт кюрий. Его получили при бомбардировке 239Pu α-частицами.

94239Pu+24He→96242Cm+01n{\displaystyle \mathrm {{}_{94}^{239}Pu} +\mathrm {{}_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {{}_{96}^{242}Cm} +\mathrm {{}_{0}^{1}n} }

Разделение америция и кюрия было сопряжено с большими трудностями, так как химически они очень схожи. Трудность разделения отображена в первоначальных названиях элементов «пандемониум» и «делириум», что в переводе с латыни означает «ад» и «бред».
Они были разделены методом ионного обмена с использованием ионообменной смолы дауэкс-50 и α-оксиизобутирата аммония в качестве элюента.

Кюрий был выделен Л. В. Вернером и И. Перлманом в 1947 году в виде гидроксида, полученного из гидроксида америция, подвергнутого облучению нейтронами.

Происхождение названия

Назван в честь Пьера и Марии Кюри.

Получение

Определённые изотопы кюрия производят в атомных реакторах. Путём последовательного захвата нейтронов ядрами элементов-мишени происходит накопление атомов кюрия. После накопления кюрия в достаточных количествах его выделяют методами химической переработки, концентрируют и вырабатывают оксид кюрия.

Кюрий — металл крайне дорогой. В настоящий момент[когда?] используется только в самых важных областях ядерных технологий. Тем не менее, в США и России существуют так называемые кюриевые программы, основной задачей которых являются:

  • Максимальное увеличение количества кюрия в облученном топливе.
  • Максимальное сокращение сроков наработки кюрия.
  • Разработка рациональных технологий облучения топлива и разработка топливных композиций.
  • Снижение цен на кюрий.

Это связано с тем, что спрос на кюрий в основных его областях использования многократно превышает предложение. Получение достаточных количеств кюрия способно решить проблему производства компактных космических реакторов, самолетов с ядерными двигателями и др.

Согласно отчету комиссии РАН под руководством академика В. А. Тартаковского от 23 апреля 2010 г., на исследовательских реакторах ГНЦ НИИАР (г. Димитровград) создана уникальная технология производства кюрия-244[3].

Изотопы и их применение

Кюрий-242 в виде окиси (плотность около 11,75 и период полураспада 162 дня) применяется для производства компактных и чрезвычайно мощных радиоизотопных источников энергии (энерговыделение около 1169 Вт/см³), а 1 грамм металлического кюрия выделяет около 120 Вт. Особенностью и удобством, а также причиной безопасности источников тепла на основе кюрия является тот факт, что кюрий — практически чистый альфа-излучатель. Интегрированная энергия альфа-распада одного грамма кюрия за год составляет приблизительно 480 кВт·ч.

Другой важной областью применения кюрия является производство нейтронных источников высокой мощности для «поджигания» (запуска) специальных атомных реакторов.
В последние годы очень важное место не только в умах инженеров, но и в производстве занимает другой, более тяжелый изотоп кюрия — Кюрий-244 (период полураспада 18,1 года) и он также альфа-излучатель (энерговыделение около 2,83 Вт/грамм). Однако Кюрий-244 также обладает достаточно большой вероятностью испускания спонтанных нейтронов (1,4*10−6 нейтронов/Бк), внося существенный вклад в нейтронный радиационный фон от отработавшего ядерного топлива некоторых реакторов.
Кюрий-245 (период полураспада 8500 лет) очень перспективен для создания компактных атомных реакторов с сверхвысоким энерговыделением, и изыскиваются способы рентабельного производства этого изотопа.

Самым долгоживущим изотопом кюрия является Кюрий-247 (около 16 млн лет).

Примечания

Литература

Ссылки

Кюрий — Википедия. Что такое Кюрий

Внешний вид простого вещества

Серебристый радиоактивный металл
Свойства атома
Название, символ, номер Кю́рий / Curium (Cm), 96
Атомная масса
(молярная масса)
247,0703 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn] 5f7 6d1 7s2
Радиус атома 299 пм
Химические свойства
Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Cm←Cm3+ -2,06 В
Cm←Cm2+ -1,2 В
Степени окисления 4, 3
Энергия ионизации
(первый электрон)
 581(6,02) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 13,51 г/см³
Температура плавления 1613 K
Температура кипения 3383 K
Молярная теплоёмкость 27[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 18,28 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=3,496 c=11,33[2]
Отношение c/a 3,24
Номер CAS 7440-51-9

Кю́рий (лат. Curium (Cm)) — 96-й элемент таблицы Менделеева, синтезированный трансурановый элемент.

История

После завершения работ, связанных с плутонием, внимание исследователей Металлургической лаборатории было обращено на синтез и идентификацию новых трансурановых элементов. В этой работе участвовали Г. Сиборг, А. Гиорсо, Л. О. Морган и Р. А. Джеймс.
На протяжении довольно длительного периода синтезировать и идентифицировать элементы № 95 и № 96 не удавалось потому, что предполагалось, что они будут иметь сходство с плутонием и довольно легко окисляться до шестивалентного состояния. Но в 1944 году, когда было установлено, что эти элементы являются аналогами лантаноидов и входят в особую группу, называемую актиноидами, открытие состоялось.
Первым, в 1944 году, был открыт кюрий. Его получили при бомбардировке 239Pu α-частицами.

94239Pu+24He→96242Cm+01n{\displaystyle \mathrm {{}_{94}^{239}Pu} +\mathrm {{}_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {{}_{96}^{242}Cm} +\mathrm {{}_{0}^{1}n} }

Разделение америция и кюрия было сопряжено с большими трудностями, так как химически они очень схожи. Трудность разделения отображена в первоначальных названиях элементов «пандемониум» и «делириум», что в переводе с латыни означает «ад» и «бред».
Они были разделены методом ионного обмена с использованием ионообменной смолы дауэкс-50 и α-оксиизобутирата аммония в качестве элюента.

Кюрий был выделен Л. В. Вернером и И. Перлманом в 1947 году в виде гидроксида, полученного из гидроксида америция, подвергнутого облучению нейтронами.

Происхождение названия

Назван в честь Пьера и Марии Кюри.

Получение

Определённые изотопы кюрия производят в атомных реакторах. Путём последовательного захвата нейтронов ядрами элементов-мишени происходит накопление атомов кюрия. После накопления кюрия в достаточных количествах его выделяют методами химической переработки, концентрируют и вырабатывают оксид кюрия.

Кюрий — металл крайне дорогой. В настоящий момент[когда?] используется только в самых важных областях ядерных технологий. Тем не менее, в США и России существуют так называемые кюриевые программы, основной задачей которых являются:

  • Максимальное увеличение количества кюрия в облученном топливе.
  • Максимальное сокращение сроков наработки кюрия.
  • Разработка рациональных технологий облучения топлива и разработка топливных композиций.
  • Снижение цен на кюрий.

Это связано с тем, что спрос на кюрий в основных его областях использования многократно превышает предложение. Получение достаточных количеств кюрия способно решить проблему производства компактных космических реакторов, самолетов с ядерными двигателями и др.

Согласно отчету комиссии РАН под руководством академика В. А. Тартаковского от 23 апреля 2010 г., на исследовательских реакторах ГНЦ НИИАР (г. Димитровград) создана уникальная технология производства кюрия-244[3].

Изотопы и их применение

Кюрий-242 в виде окиси (плотность около 11,75 и период полураспада 162 дня) применяется для производства компактных и чрезвычайно мощных радиоизотопных источников энергии (энерговыделение около 1169 Вт/см³), а 1 грамм металлического кюрия выделяет около 120 Вт. Особенностью и удобством, а также причиной безопасности источников тепла на основе кюрия является тот факт, что кюрий — практически чистый альфа-излучатель. Интегрированная энергия альфа-распада одного грамма кюрия за год составляет приблизительно 480 кВт·ч.

Другой важной областью применения кюрия является производство нейтронных источников высокой мощности для «поджигания» (запуска) специальных атомных реакторов.
В последние годы очень важное место не только в умах инженеров, но и в производстве занимает другой, более тяжелый изотоп кюрия — Кюрий-244 (период полураспада 18,1 года) и он также альфа-излучатель (энерговыделение около 2,83 Вт/грамм). Однако Кюрий-244 также обладает достаточно большой вероятностью испускания спонтанных нейтронов (1,4*10−6 нейтронов/Бк), внося существенный вклад в нейтронный радиационный фон от отработавшего ядерного топлива некоторых реакторов.
Кюрий-245 (период полураспада 8500 лет) очень перспективен для создания компактных атомных реакторов с сверхвысоким энерговыделением, и изыскиваются способы рентабельного производства этого изотопа.

Самым долгоживущим изотопом кюрия является Кюрий-247 (около 16 млн лет).

Примечания

Литература

Ссылки

Кюрий № 96 химический элемент

Для рассказа об основах химии элемента № 96 — кюрия вполне применимо название известного вестерна — «Великолепная семерка». Но, пожалуй, более точным будет иной заголовок, которым мы и воспользуемся.

Кюрий самый актиноидный из актиноидов

Согласно теории Сиборга в семействе актиноидов, к которому относится и элемент № 96, по мере увеличения атомного номера новые электроны появляются не на внешней и даже не на предпоследней электронной оболочке, а еще ближе к ядру, в оболочке 5f. Находясь как бы в тылу, они не участвуют «в боях на передовой» за образование химических связей. Отсюда — химическое сходство актиноидов с родоначальником семейства актинием. Но на деле, как мы знаем, не все актиноиды так уж актиноподобны. Для тория, протактиния, урана трехвалентное состояние вовсе не характерно. Для них типичны иные, высшие валентности.

Это противоречие объяснимо. Комбинация из одного, двух, трех электронов на пятой от ядра оболочке энергетически неустойчива. Но по мере насыщения электронами эта оболочка становится все крепче. Одновременно более устойчивым (и более характерным) становится трехвалентное состояние элемента. И вот у кюрия число 51-электронов достигает семи: оболочка наполовину застроена (всего она «вмещает» 14 электронов). Эта комбинация электронов чрезвычайно устойчива, именно поэтому можно говорить о кюрии как о самом типичном представителе семейства актиноидов.

Правда, справедливости ради следует указать, что известны твердые соединения четырехвалентного кюрия (двуокись и тетрафторид), отличающиеся крайней химической неустойчивостью. В 1961 г. Т. Кинан в результате растворения CmF4 в 15-молярном растворе фтористого цезия впервые получил четырехвалентный кюрий в водном растворе и снял оптический спектр поглощения. Но даже при такой высокой концентрации фтор-иона (сильнейший комплексообразователь) и пониженной температуре четырехвалентный кюрий оказался настолько неустойчивым, что всего за час полностью восстановился до трехвалентного.

Позже окислить кюрий до четырехвалентного состояния удалось и в среде сильнейшего стабилизатора четырехвалентных ионов — фосфорвольфрамата калия. А о получении кюрия в более высоких валентных состояниях долгое время никто и не помышлял. Тем не менее, это удалось сделать группе советских радиохимиков, которые использовали для «сверхокисления» кюрия сам ядерный распад.

Что такое бета-распад? Испускание ядерного электрона, что приводит к увеличению заряда ядра на единицу. Бета-распад америция-242, находившегося в пятивалентном состоянии, приводил к образованию шестивалентного кюрия! Такой вот остроумный, физический и химический одновременно, прием позволил доказать, что кюрий может существовать и в виде шестивалентного иона, аналогичного известному уранил-иону…

Комбинация из семи электронов на 51-оболочке заманчива и для других атомов. Так, например, атом америция, у которого общее число электронов на один меньше, чем у кюрия, тоже располагает семью 51-электронами. На этот уровень переходит один из электронов с близлежащей 61-оболочки. С другой стороны, берклий, у которого восемь 51-электронов, легко расстается с одним избыточным, окисляясь до четырехвалентного состояния.

Электронные перемещения отлично объясняют противоестественные, казалось бы, валентности многих элементов, и мы не случайно начали рассказ о кюрии именно с валентностей. Трансурановые элементы разделять очень трудно, и «игра» на валентностях — основа большинства методов разделения.

Элемент М 96 — кюрий — своеобразный памятник великим и бескорыстным труженикам науки Пьеру Кюри и Марии Склодовской-Кюри. Здесь воспроизведена фотография первых лет XX в., на которой супруги Кюри запечатлены за работой в их сарае-лаборатории. В качестве подписи к этому снимку приводим отрывок из воспоминаний М. Склодовской-Кюри: «…Особенно серьезным был вопрос о помещении: мы не знали, где проводить химическую обработку. Ее удалось организовать в заброшенном сарае, отделенном двором от мастерской, где находились наши электрометрические установки. Это был дощатый сарай с асфальтированным полом и со стеклянной крышей, плохо защищавшей от дождя, и лишенный какого бы то ни было оборудования; все имущество состояло лишь из грубо сколоченных деревянных столов, чугунной печки, согревавшей совсем недостаточно, и классной доски, которой так любил пользоваться Пьер Кюри. Там не было вытяжных шкафов для работ, при которых выделялись вредные газы: такие обработки приходилось проводить во дворе, если это допускала погода, а если нет, то внутри сарая, при открытых окнах. В этой импровизированной лаборатории мы работали почти без помощников в течение двух лет, занимаясь сообща как химической обработкой, так и измерением излучения все более и более активных продуктов, которые мы получали».

Приведем только один пример. Ионные радиусы Cm3+ и Am3+ почти не отличаются (разница — тысячные доли ангстрема), и химические свойства этих ионов так близки, что разделение элементов № 95 и 96 было бы весьма трудной задачей, если бы нельзя было перевести америций в высшие валентные состояния. Разница в поведении ионов Cm3+ и (AmO2)2+ уже достаточно ощутима.

Но для отделения кюрия от трехвалентных лантаноидов (тоже имеющих очень близкие ионные радиусы) этот путь заказан. Именно поэтому чистую гидроокись кюрия (а это было первое чистое соединение элемента № 96) удалось получить лишь спустя три года после того, как этот элемент был открыт. История его открытия рассказана в статье об америции, поэтому здесь ее не будет.

Лишь несколько слов о названии элемента Кюрий

С одной стороны, первооткрыватели элемента № 96 Г. Сиборг, А. Гиорсо, Р. Джеймс и Л. Морган хотели увековечить и в таблице элементов память о Пьере и Марии Кюри, а с другой — подчеркнуть аналогию актиноидов и лантаноидов. Загляните в таблицу Менделеева. Там над кюрием — клетка гадолиния, названного так в честь Юхана Гадолина — видного исследователя редких земель.

Известный французский радиохимик М. Гайсинский скептически относился к актиноидной теории Сиборга, полагая, что только с кюрия (и по элемент № 103) начинается группа элементов («кюридов»), которые следует считать истинными аналогами лантаноидов. Спор этот, к сожалению, так и остался незавершенным: при жизни Гайсинского не было никаких доказательств существования кюрия в окислительных состояниях выше четырех. Между прочим, у последнего кюрида — элемента № 103 — на 51-оболочке 14 электронов. Дважды семь!

Двойной генератор

Из 15 известных ныне изотопов кюрия первым был синтезирован изотоп с массой 242 по реакции 23994Pu+42He → 24296Cm+ 10n.

Он же получается и при облучении в реакторе плутония-239: захватив два нейтрона, ядро плутония-239 превращается сначала в плутоний-241, который испускает бета-частицу и становится америцием-241. Это ядро также способно захватить нейтрон. Но образующееся ядро 242Am тоже бета-активно: испустив электрон, оно превращается в ядро 242Cm.

Сейчас в столь долгой цепочке превращений уже нет нужды: исходным сырьем для получения кюрия служит изотоп 241Am, выделяемый в довольно больших количествах из отработавших свое твэлов атомных электростанций. Этот америций облучают в реакторе большим потоком нейтронов: больше кюрия получается при максимальном потоке нейтронов и минимальной продолжительности облучения.

Потребителей кюрия-242 пока немного, да и получают его немного — граммы в год. Однако с ростом потребностей производство этого изотопа может быть увеличено. Производство кюрия-242 зависит от масштабов производства америция-241 и, по имеющимся оценкам, может легко быть доведено до сотен граммов в год. Тогда цена этого изотопа будет составлять несколько сот долларов за грамм. Пока он стоит гораздо дороже. Естественно, возникает вопрос: кто же потребляет столь дорогой продукт? Но прежде чем ответить на него, посмотрим, что он, этот продукт, собой представляет.

Мы уже успели привыкнуть к тому, что при делении тяжелых ядер нейтронами выделяется колоссальная энергия, не сравнимая ни с какими химическими реакциями. Пока не столь популярна энергия, выделяемая при радиоактивном распаде ядра, а она тоже более чем заметна. Если каждый акт деления урана-235 сопровождается выделением примерно 200 Мэв, то энергия альфа-частиц, испускаемых, например, кюрием-242 при радиоактивном распаде, составляет 6,1 Мэв. Это всего лишь в 35 раз меньше, но такой распад происходит самопроизвольно, со строго постоянной скоростью, не подверженной влиянию каких-либо физических или химических факторов. Для использования этой энергии нет нужды в сложных и громоздких устройствах; более того, кюрий-242 — практически чистый альфа-излучатель, а это значит, что для работы с ним не требуется тяжелая радиационная защита. Альфа-частицы поглощаются даже листом бумаги, полностью отдавая ей свою энергию (превратившуюся в тепло). Грамм кюрия-242 каждую секунду испускает 1,2-1013 альфа-частиц, выделяя при этом 120 ватт тепловой энергии. Поэтому кюрий-242 практически всегда раскален; чтобы работать с ним, от него нужно непрерывно отводить тепло.

Если проинтегрировать энергию альфа-распада грамма кюрия за год (что составит около 80% полной энергии), получится внушительная цифра — 480 киловатт-часов. Чтобы получить эквивалентное количество энергии от реакции горения, нужно сжечь примерно 38 кг бутана в 138 кг кислорода. Даже если считать по весу, получится, что это почти в 200 тыс. раз больше, а объемы вообще несравнимы: грамм кюрия в виде окисла Cm2O3 занимает объем лишь в 0,1 кубического сантиметра.

Очевидно, потребителей кюрия-242 следует искать там, где особенно ценятся малый вес и компактность источника энергии. Это, например, космические исследования. Радио-изотопные источники на основе 242Cm (в комбинации с термоэлектрическими или другими преобразователями энергии) способны развивать мощность до нескольких киловатт. Они приемлемы для космических станций, как автоматических, так и с человеком на борту. Правда, из-за сравнительно короткого периода полураспада (163 дня) продолжительность стабильной работы такого источника составляет всего несколько месяцев. Однако для многих исследований околоземного пространства, а также Луны этого вполне достаточно. В США были разработаны кюриевые генераторы электрического тока для питания бортовой аппаратуры автоматических станций «Сервейор».

Как интенсивный альфа-излучатель кюрий-242 может применяться в нейтронных источниках (в смеси с бериллием), а также для создания внешних пучков альфа-частиц. Последние используют как средство возбуждения атомов в новых методах химического анализа, основанных на рассеянии альфа-частиц и возбуждении характеристического рентгеновского излучения. Такая установка была, в частности, на борту космической станции «Сервейор-V». С ее помощью был проведен непосредственный химический анализ поверхности Луны методом рассеяния альфа-частиц.

Интересно, что в результате радиоактивного распада кюрия-242 образуется другой альфа-излучатель — плутоний-238, который может быть затем отделен химическим путем и получен в радиохимически чистом виде. А плутоний-238 применяют не только в космических генераторах тока, но и в сердечных стимуляторах. Таким образом, отслужившие свой срок кюриевые генераторы могут служить дополнительным источником для получения изотопически чистого плутония-238. Удачное решение проблемы отходов!

Читая литературу по кюрию, нетрудно заметить, что в последние годы все большее внимание исследователей привлекает другой, более тяжелый изотоп с массой 244. Он тоже альфа-излучатель, но имеет больший период полураспада — 18,1 года. Его энерговыделение соответственно меньше — 2,83 ватта на грамм. Поэтому с ним проще работать: при изучении химических и физических свойств в меньшей степени сказываются радиационные эффекты. Кюрий-244 можно даже подержать в руках, правда, если работать в перчатках в абсолютно герметичном боксе. И еще одно важное обстоятельство: этот изотоп можно получать в больших количествах, если в качестве исходного «сырья» использовать не чистый уран, а уран-плутониевое ядерное горючее. Тогда кюрий-244 будет получаться тоннами как побочный продукт ядерной энергетики.

Для чего нужны такие количества тяжелого изотопа кюрия? Полагают, что в радиоизотопных генераторах для космических и океанических исследований кюрий-244 сможет заменить плутоний-238. Генераторы на основе 244Cm менее долговечны, чем плутониевые, но их удельное энерговыделение примерно впятеро больше… Правда, кюрий-244 испускает примерно в 50 раз больше нейтронов (идет спонтанное деление), чем 238Pu. Поэтому кюриевые генераторы в качестве стимуляторов сердечной деятельности вряд ли применимы. Но в других автономных источниках энергии кюрий-244 вполне может заменить плутоний. К тому же кюрий не так токсичен, как плутоний. А предельная мощность кюриевых генераторов (определяемая критической массой) примерно в 9 раз больше, чем плутониевых: 162 и 18 киловатт соответственно.

Но, пожалуй, самый большой интерес для практики может представить еще более тяжелый и гораздо более долгоживущий изотоп — кюрий-245. Его период полураспада 8500 лет. И этот изотоп тоже альфа-излучатель, но здесь перспективность определяется совсем другим свойством его ядра — способностью делиться под действием нейтронов подобно делящимся изотопам урана и плутония. Способность ядер кюрия-245 к делению тепловыми нейтронами в три с лишним раза больше, чем у любого из применяемых сейчас делящихся изотопов. Это значит, что для поддержания цепной реакции потребуется во много раз меньше кюрия-245, нежели урана-235 или плутония-239. Такое ядерное горючее позволит создать компактные реакторы с высоким удельным энерговыделением. Пока таких реакторов нет — ведутся тщательные исследования, разрабатываются методы получения кюрия-245 в достаточных количествах, но тут ученые попали в замкнутый круг.

При облучении плутония-242 и америция-243 в реакторах с большой плотностью нейтронных потоков одновременно с кюрием-244 всегда образуются и более тяжелые изотопы. В том числе и кюрий-245.

Однако то полезное свойство кюрия-245, ради которого его стремятся получать, — большое сечение деления тепловыми нейтронами — здесь оказывается вредным. Ядра кюрия-244, захватив нейтроны, превращаются в кюрий-245, но под действием тех же нейтронов эти ядра делятся на осколки. Нейтроны — инструмент синтеза — сами же оказываются орудием разрушения. В результате в смеси изотопов элемента № 96 кюрия-245 обычно оказывается лишь несколько процентов. А если учесть, что эти изотопы еще обязательно надо разделить, станет понятно, почему кюрий-245 пока не может быть использован в качестве делящегося материала.

В заключение — несколько слов о самом долгоживущем изотопе, кюрии-247. Период его полураспада оценивается в 16 млн. лет. Недавно его следы были обнаружены в земной коре, в некоторых радиоактивных минералах. Массовое число этого изотопа выражается формулой (4n+3), поэтому вполне логично предположить, что он является родоначальником известного актиноуранового семейства (семейства урана-235). Вот, пожалуй, и все самое важное, что можно рассказать в короткой статье об элементе № 96 и его изотопах.

фактов о кюрии | Живая наука

Атомный номер : 96 Атомный символ : Cm Атомный вес : 247 Точка плавления : 2453 F (1345 C) Точка кипения : 5612 F (3100 C)

Происхождение слова: Curium is назван в честь химика и физика Марии Кюри и ее мужа Пьера Кюри, пионеров в понимании радиоактивности.

Открытие: Курий был идентифицирован Гленном Сиборгом, Ральфом Джеймсом и Альбертом Гиорсо в 1944 году в военной металлургической лаборатории Чикагского университета.Его производство было результатом гелий-ионной бомбардировки плутония-239 на 60-дюймовом циклотроне в Беркли, Калифорния. Хотя кюрий следует за америцием в периодической системе, на самом деле это был третий обнаруженный трансурановый элемент, полученный синтетическим путем.

Свойства кюрия

Кюрий очень радиоактивен. Как металл, он блестящий и серебристый. Он податливый, химически реактивный и электроположительный. Его поверхность быстро окисляется на воздухе, образуя тонкую пленку.В разбавленных растворах он быстро растворяется с образованием растворов Cm (III). Металлический кюрий существует в двух кристаллических структурах: двойной гексагональной плотноупакованной и высокотемпературной гранецентрированной кубической плотноупакованной. [См. Периодическую таблицу элементов]

Двухвалентные соединения кюрия никогда не наблюдались в большом количестве. Большинство соединений трехвалентного кюрия стабильны и имеют бледно-желтый или желто-зеленый цвет. Поскольку изотопы кюрия доступны в больших количествах, были получены и охарактеризованы многие соединения кюрия.Большинство соединений находятся в трехвалентном состоянии.

При попадании в организм кюрий накапливается в костях. Его излучение разрушает образование красных кровяных телец. Следовательно, кюрий считается очень токсичным.

Источники кюрия

Кюрий производится синтетическим путем. 242 Cm и 244 Cm доступны в многограммовых количествах, но 248 Cm были произведены только в миллиграммах.

Небольшие количества кюрия, вероятно, существуют в природных месторождениях урана в результате последовательности нейтронных захватов и бета-распадов, поддерживаемых очень низким потоком нейтронов, естественным образом присутствующих в урановых рудах.Однако нет никаких свидетельств того, что природный кюрий существует сегодня. Однако, возможно, он существовал очень давно. Самый стабильный изотоп кюрия, 247 Cm, имеет период полураспада 16 миллионов лет. По сравнению с возрастом Земли это относительно мало. Следовательно, если бы какой-либо изначальный кюрий действительно существовал, он бы исчез миллионы лет назад.

Использование кюрия

В настоящее время кюрий используется в основном для фундаментальных научных исследований. Однако некоторые из его изотопов доказали свою полезность. 242 Cm вырабатывает около трех ватт тепловой энергии на грамм, больше, чем производит плутоний. И 242 Cm и 244 Cm использовались в качестве источников энергии для космоса и медицинских практик.

Изотопы кюрия

Кюрий имеет 14 известных изотопов. Их масса варьируется от 237 до 251. Хотя ни один из них не является стабильным, период полураспада 247 Cm составляет около 15 600 000 лет. Он распадается на 243 Pu через альфа-распад.

242 Cm имеет период полураспада 163 дня и распадается на 238 Pu в результате альфа-распада или распадается в результате спонтанного деления.

(Источник: Jefferson Lab

,

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

9
Curium, 96 Cm
Общие свойства
Произношение ( KEWR-ee-əm )
серебристый

Металлик , светится фиолетовым в темноте
Массовое число 247 (наиболее стабильный изотоп)
Кюрий в периодической таблице Менделеева
Атомный номер ( Z ) 96
Группа группа н / д
Период период 7
Блок f-блок
Категория элемента актинид
Электронная конфигурация [Rn] 5f 7 6d 1 7s 2

Электронов на оболочку

2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
Физические свойства
Фаза при STP твердое тело
Точка плавления 1613 K (1340 ° C, 2444 ° F)
Точка кипения 3383 K (3110 ° C, 5630 ° F)
Плотность (около р.т. ) 13,51 г / см 3
Теплота плавления 13,85 кДж / моль
Давление пара

P (Па) 1 10 100 1 к 10 к 100 к
при T (K) 1788 1982
Атомные свойства
Степени окисления +2, +3 , +4, +5, [1] +6, [2] (амфотерный оксид)
Электроотрицательность Шкала Полинга: 1.3
Энергии ионизации
Атомный радиус эмпирический: 174 пм
Ковалентный радиус 169 ± 3 пм
Color lines in a spectral range Спектральные линии кюрия
Естественное происхождение синтетическое
Кристаллическая структура двойной гексагональной плотной упаковки (dhcp) Double hexagonal close packed crystal structure for curium
Удельное электрическое сопротивление 1.25 мкОм · м [3]
Магнитное упорядочение антиферромагнитно-парамагнитный переход при 52 К [3]
Номер CAS 7440-51-9
История
Именование имени Марии Склодовской-Кюри и Пьера Кюри
Discovery Гленн Т. Сиборг, Ральф А. Джеймс, Альберт Гиорсо (1944)
Основные изотопы кюрия
| ссылки

Кюрий — химический элемент.Это радиоактивный металл. Он имеет химический символ Cm . Он имеет атомный номер 96. В химии он входит в группу металлических элементов, называемых актинидами. Кюрий — трансурановый элемент. Это радиоактивный элемент, которого нет в природе. Кюрий должен быть сделан. Кюрий имеет серебристый цвет. Кюрий получают путем бомбардировки плутониевой мишени альфа-частицами (ионами гелия). Куриум был назван в честь Марии Кюри и ее мужа Пьера.

  1. Ковач, Аттила; Дау, Фыонг Д.; Марсало, Жоаким; Гибсон, Джон К. (2018). «Пятивалентный кюрий, берклий и калифорний в нитратных комплексах: расширение химии актинидов и состояния окисления». Inorg. Chem . Американское химическое общество. 57 (15): 9453–9467. DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.8b01450.
  2. 2,0 2,1 Доманов В.П .; Лобанов, Ю. В. (октябрь 2011 г.). «Образование летучего триоксида кюрия (VI) CmO 3 ». Радиохимия . ИП МАИК Наука / Интерпериодика. 53 (5): 453–6. DOI: 10.1134 / S1066362211050018.
  3. 3,0 3,1 Шенкель Р. (1977). «Удельное электрическое сопротивление металла 244 см». Твердотельная связь . 23 (6): 389. Bibcode: 1977SSCom..23..389S. DOI: 10.1016 / 0038-1098 (77)

    -3.

  4. Ковач, Аттила; Dau, Phuong D .; Марсало, Жоаким; Гибсон, Джон К. (2018). «Пятивалентный кюрий, берклий и калифорний в нитратных комплексах: расширение химии актинидов и состояния окисления». Inorg. Chem . Американское химическое общество. 57 (15): 9453–9467. DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.8b01450.

,

Кюрий

Химический элемент кюрий относится к металлическим актинидам. Он был открыт в 1944 году Гленном Т. Сиборгом, Ральфом Джеймсом и Альбертом Гиорсо.

Зона данных

Классификация: Кюрий — металл-актинид
Цвет: серебристо-белый
Атомный вес: (247), стабильных изотопов нет
Состояние: цельный
Температура плавления: 1340 o C, 1613 K
Температура кипения: 3100 o C, 3373 K
Электронов: 96
Протонов: 96
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 151
Электронные оболочки: 2,8,18,32,25,9,2
Электронная конфигурация: [Rn] 5f 7 6d 1 7s 2
Плотность при 20 o C: 13.5 г / см 3

Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления, реакций,
соединений, радиусов, проводимости

Атомный объем: 18,28 см 3 / моль
Состав: fcc: гранецентрированный кубический
Твердость:
Удельная теплоемкость
Теплота плавления
Теплота распыления
Теплота испарения
1 st энергия ионизации 581 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации
3 rd энергия ионизации
Сродство к электрону
Минимальная степень окисления 0
Мин.общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 4
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,3
Объем поляризуемости 23 Å 3
Реакция с воздухом
Реакция с 15 M HNO 3
Реакция с 6 M HCl
Реакция с 6 М NaOH
Оксид (оксиды) CmO, Cm 2 O 3 , CmO 2
Гидрид (-ы) см / час 2
Хлорид (ы) CmCl 3
Атомный радиус 174 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов) 111 вечера
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность
Электропроводность
Температура замерзания / плавления: 1340 o C, 1613 K

60-дюймовый циклотрон лаборатории Беркли, где атомы кюрия были синтезированы впервые.Справа — изобретатель циклотрона Эрнест Лоуренс.

Открытие кюрия

Доктор Дуг Стюарт

Кюрий был третьим открытым синтетическим трансурановым элементом из ряда актинидов.

Его обнаружили Гленн Т. Сиборг, Ральф Джеймс и Альберт Гиорсо в 1944 году.

Кюрий-242 (период полураспада 162,8 дня) был произведен путем бомбардировки плутония-239 альфа-частицами в 60-дюймовом циклотроне в Беркли, Калифорния. Каждая ядерная реакция производила нейтрон в дополнение к атому кюрия-242. (1)

Элемент был химически идентифицирован в металлургической лаборатории Чикагского университета.

Исследователи сначала назвали кюрий «делирием» из-за трудностей, с которыми они столкнулись при попытке изолировать его от другого нового элемента, с которым он был очень тесно связан, америция — или «пандемониум», как его сначала называли.

Видимые количества кюрия-242 в форме гидроксида кюрия были впервые выделены Луи Вернером и Исадором Перлманом из Калифорнийского университета в 1947 году.Кюрий-242 был получен путем бомбардировки америция-241 медленно движущимися нейтронами в течение года. (2)

В 1952 году В. В. Крейн, Дж. К. Валлманн и Беррис Б. Каннингем впервые получили металлический кюрий в Беркли, Калифорния. (3)

Элемент назван в честь Мари и Пьера Кюри, которые первыми начали работу по радиоактивности и открыли радий и полоний.

Рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS), используемый на марсоходах для исследования Марса.Использует небольшие суммы

.

WebElements Periodic Table »Curium» Essentials

  • WebElements logo
  • Eu Gd Тб
    Am см Bk
  • Curium location

  • Актиний ☢
  • Алюминий
  • Алюминий
  • Америций ☢
  • Сурьма
  • Аргон
  • Мышьяк
  • Астатин ☢
  • Барий
  • Берклиум ☢
  • Бериллий
  • висмут
  • Бориум ☢
  • Бор
  • Бром
  • Кадмий
  • Цезий
  • Кальций
  • Калифорний ☢
  • Углерод
  • Церий
  • Цезий
  • Хлор
  • Хром
  • Кобальт
  • Copernicium ☢
  • Медь
  • Кюрий ☢
  • Дармштадтиум ☢
  • Дубний ☢
  • Диспрозий
  • Эйнштейний ☢
  • Эрбий
  • Европий
  • Фермий ☢
  • Флеровий ☢
  • Фтор
  • Франций
  • Гадолиний
  • Галлий
  • Германий
  • Золото
  • Гафний
  • Калий ☢
  • Гелий
  • Гольмий
  • Водород
  • Индий
  • Йод
  • Иридий
  • Утюг
  • Криптон
  • Лантан
  • Лоуренсий ☢
  • Свинец
  • Литий
  • Ливерморий ☢
  • Лютеций
  • Магний
  • Марганец
  • Мейтнерий ☢
  • Менделевий ☢
  • Меркурий
  • Молибден
  • Московиум ☢
  • Неодим
  • Неон
  • Нептуний
  • Никель
  • Нихоний ☢
  • Ниобий
  • Азот
  • Нобелий
  • Оганессон ☢
  • Осмий
  • Кислород
  • Палладий
  • фосфор
  • Платина
  • Плутоний ☢
  • Полоний
  • Калий
  • Празеодим
  • Прометий ☢
  • Протактиний ☢
  • Радий ☢
  • Радон ☢
  • Рений
  • Родий
  • Рентген ☢
  • Рубидий
  • Рутений
  • Резерфорд ☢
  • Самарий
  • Скандий
  • Сиборгий

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.