Curium

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. juli 2022; verifikation kræver 1 redigering .

Curium
←  Americium | Berkeley  →
96 Gd ↑ Cm ↓ (Upn) 96 cm _
Udseende af et simpelt stof
curium prøve
Atom egenskaber
Navn, symbol, nummer	Curium / Curium (Cm), 96
Gruppe , punktum , blok	3 (forældet 3), 7, f-element
Atommasse ( molær masse )	247.0703  a. e. m.  ( g / mol )
Elektronisk konfiguration	[Rn] 5f 7 6d 1 7s 2
Atomradius	299 kl
Kemiske egenskaber
Elektronegativitet	1.3 (Pauling-skala)
Elektrodepotentiale	Cm←Cm 3+ -2,06V Cm←Cm 2+ -1,2V
Oxidationstilstande	+3, +4
Ioniseringsenergi (første elektron)	581(6,02)  kJ / mol  ( eV )
Termodynamiske egenskaber af et simpelt stof
Tæthed ( i.a. )	13,51 g/cm³
Smeltetemperatur	1613K _
Kogetemperatur	3383K _
Molær varmekapacitet	27 [1]  J/(K mol)
Molært volumen	18,28  cm³ / mol
Krystalgitteret af et simpelt stof
Gitterstruktur	Sekskantet
Gitterparametre	a=3,496 c=11,33 [2]
c / a -forhold	3.24
CAS nummer	7440-51-9

96	Curium
cm(247)
5f 7 6d 1 7s 2

Curium ( kemisk symbol - Cm , fra lat.  Curium ) - et kemisk grundstof af den 3. gruppe (ifølge den forældede klassificering - en sideundergruppe af den tredje gruppe, IIIB) i den syvende periode af det periodiske system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev , med atomnummer 96.

Tilhører aktinidfamilien .

Det simple stof curium er et sølvfarvet syntetiseret radioaktivt transuraniummetal .

Historie

Efter afslutningen af ​​arbejdet relateret til plutonium blev opmærksomheden fra forskere ved Metallurgical Laboratory (nu Argonne National Laboratory ) vendt mod syntesen og identifikation af nye transuranelementer [3] . G. Seaborg , A. Ghiorso , L. O. Morgan og R. A. James deltog i dette arbejde . I en temmelig lang periode var det ikke muligt at syntetisere og identificere grundstoffer nr. 95 og nr. 96, fordi det blev antaget, at de ville ligne plutonium og ret let oxidere til den hexavalente tilstand. Men i 1944 , da det blev fastslået, at disse elementer er analoger af lanthaniderne og er inkluderet i en særlig gruppe kaldet actinider , fandt opdagelsen sted. Curium var den første, der blev opdaget i 1944. Det blev opnået ved at bombardere 239 Pu med a-partikler .

Adskillelsen af ​​americium og curium var forbundet med store vanskeligheder, da de kemisk er meget ens. Vanskeligheden ved adskillelse afspejles i de oprindelige navne på elementerne "pandemonium" og "delirium", som på latin betyder "helvede" og "sludder". De blev adskilt ved ionbytning under anvendelse af Dowex-50 ionbytterharpiks og ammonium-a-hydroxyisobutyrat som eluent .

Curium blev isoleret af L. V. Werner og I. Perlman i 1947 som et hydroxid opnået fra americiumhydroxid udsat for neutronbestråling .

Navnets oprindelse

Opkaldt efter Pierre og Marie Curie , efter eksemplet med gadolinium  placeret direkte over det i det periodiske system , opkaldt efter kemikeren Johan Gadolin [4] . I elementsymbolet (Cm) i dets latinske navn betegner det første bogstav efternavnet Curie, det andet navnet Mary og det sidste bogstav i dets fulde navn Curium [5] .

Fysiske egenskaber

Den komplette elektroniske konfiguration af curiumatomet er: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 2 s 7 s 7 .

Curium er et sølvfarvet radioaktivt metal. Den mest stabile isotop er 247 cm.

Kemiske egenskaber

Den mest stabile oxidationstilstand for curium i vandig opløsning er +3 [6] . Oxidationstilstanden +4 er blevet observeret i den faste fase i form af forbindelser som curium(IV)oxid og curium(IV) fluorid [7] . I en vandig opløsning har Cm 3+ ionen farver fra hvid til lysegrøn [8] .

Studiet af curiums kemi er kompliceret af dets høje radioaktivitet: opløsninger af dets salte er udsat for intens opvarmning og radiolyse .

Henter

Visse isotoper af curium produceres i atomreaktorer. Ved sekventiel indfangning af neutroner af kernerne af målelementerne af uran eller plutonium sker akkumuleringen af ​​curiumatomer. Et ton brugt nukleart brændsel indeholder omkring 20 gram curium. Efter akkumulering af curium i tilstrækkelige mængder, isoleres det ved kemiske forarbejdningsmetoder, koncentreres og curiumoxid produceres.

Curium er et ekstremt dyrt metal. For 2014 bruges det kun inden for de vigtigste områder af nuklear teknologi. Ikke desto mindre findes der såkaldte curium-programmer i USA og Rusland, hvis hovedopgave er [9] :

• Den maksimale stigning i mængden af ​​curium i det bestrålede brændsel.
• Den maksimale reduktion i curium produktionstid.
• Udvikling af rationelle teknologier til brændstofbestråling og udvikling af brændstofsammensætninger.
• Reduktion af prisen på curium.

Det skyldes, at efterspørgslen efter curium i dets hovedanvendelsesområder er mange gange større end udbuddet. At skaffe tilstrækkelige mængder curium kan løse problemet med at producere kompakte rumreaktorer, fly med atommotorer osv.

Ifølge rapporten fra Kommissionen for Det Russiske Videnskabsakademi ledet af akademiker V. A. Tartakovsky dateret den 23. april 2010 blev en unik teknologi til produktion af curium-244 skabt ved forskningsreaktorerne i State Scientific Center RIAR ( Dimitrovgrad ) [ 10] .

Isotoper og deres applikationer

Curium - cm/11,75 gomkringdensitet(oxidaf242 i form På trods af den relativt korte halveringstid er produktet af dets alfa-henfald det mærkbart længerelivede plutonium-238 , på grund af hvilket varmekilden baseret på curium-242 vil holde mærkbart længere end f.eks. polonium, men samtidig tid vil det mærkbart tabe i varmefrigivelse (da datteren er henfaldsproduktet mærkbart mindre specifik aktivitet, og følgelig specifik varmeafgivelse). Den integrerede alfa-henfaldsenergi for et gram curium-242 om året er cirka 480 kWh .

Et andet vigtigt anvendelsesområde for curium-242 er produktionen af ​​højeffekts neutronkilder til "antændelse" (lancering) af specielle atomreaktorer.

Den tungere isotop af curium, curium-244, har lignende egenskaber (halveringstid 18,11 år [11] ). Det er også en alfa-emitter, men dens effekt er lavere, omkring 2,83 watt/gram. Med en lille sandsynlighed (1,37·10 −6 [11] ) gennemgår curium-244 spontan fission, hvilket giver et væsentligt bidrag til neutronstrålingsbaggrunden fra det brugte nukleare brændsel i nogle reaktorer.

Curium-245 (halveringstid 8,25 tusind år [11] ) er lovende for skabelsen af ​​kompakte atomreaktorer med ultrahøj energifrigivelse. Der søges måder at omkostningseffektivt producere denne isotop, som er en næsten ren alfa-emitter (sandsynlighed for spontan fission 6.1·10 −9 ) [11] .

Den længstlevende isotop af curium er den alfa-aktive (uden tegn på andre former for radioaktivt henfald) curium-247, som har en halveringstid på 15,6 millioner år [11] .

Sikkerhed

Ved brug af curium absorberes kun 0,05% af det i kroppen, af denne mængde aflejres 45% i leveren ( halveringstid  er omkring 20 år), 45% er i knoglerne (halveringstid er omkring 50 år) , udskilles de resterende 10 % fra kroppen [12] . Når curium inhaleres, optages det meget bedre i kroppen [13] . Intravenøs administration af opløsninger af curiumsalte til rotter førte til knogletumorer , og inhalation af curium førte til lungekræft og leverkræft [12] .

Nogle henfaldsprodukter af curium udsender stærk beta- og gammastråling [12] .

Isotoperne curium-242 og curium-244 har ekstrem høj radiotoksicitet, mens curium-242 med en kortere halveringstid er en ekstrem stærk gift, meget farligere end curium-244. Toksiciteten af ​​curium, ligesom alle transuran-elementer , afhænger af isotopsammensætningen og stiger med andelen af ​​relativt kortlivede alfa-emitterende nuklider.

Noter

1. ↑ Redaktionel: Knunyants I. L. (chefredaktør). Chemical Encyclopedia: i 5 bind - Moskva: Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2. - S. 560. - 671 s. — 100.000 eksemplarer.
2. ↑ WebElements grundstoffernes periodiske system | curium | krystal strukturer . Hentet 10. august 2010. Arkiveret fra originalen 17. juli 2010. (ubestemt)
3. ↑ Rich, 1985 , s. 115.
4. ↑ Goldansky, 1953 , s. 144.
5. ↑ Leenson, 2017 , Curium.
6. ↑ Penneman, s. 24
7. ↑ Keenan, Thomas K. (1961). "Første observation af vandigt tetravalent curium". Journal of the American Chemical Society . 83 (17): 3719. doi : 10.1021 /ja01478a039 .
8. ↑ Greenwood, s. 1265
9. ↑ Elementiaden . Dato for adgang: 25. december 2015. Arkiveret fra originalen 25. december 2015. (ubestemt)
10. ↑ Rapport fra kommissionen for undersøgelse af Petrik V.I. Hentet 23. april 2010. Arkiveret fra originalen 3. maj 2010. (ubestemt)
11. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-evalueringen af ​​nukleare egenskaber  // Kinesisk fysik  C. - 2021. - Bd. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
12. ↑ 1 2 3 Curium Arkiveret 14. marts 2013 på Wayback Machine (på tysk)
13. ↑ Hammond CR "The elementer" i skabelon: RubberBible86th

Litteratur

• Gol'danskii V. I. Grundstof nr. 96 - Curium // Nye grundstoffer i det periodiske system af D. I. Mendeleev / Ed. udg. K. V. Astakhov. - M . : Forlag for Videnskabsakademiet i USSR, 1953. - S. 144-145. — 168 s. — (Populærvidenskabelige serie).
• Kuznetsov V.I. Det 96. element er curium. Praktisk brug af curium // Transuranelementer. - M . : Viden, 1969. - S. 17-19. — 48 sek. — (Fysik, astronomi).
• Leenson, Ilya. Kemiens sprog. Etymologi af kemiske navne . - M. : Corpus, 2017. - 464 s. — ISBN 978-5-17-095739-2 .
• Rich V. I. Heste og ryttere (curium, americium) // På jagt efter elementer. - M .: Kemi, 1985. - S. 115-117. — 168 s.
• Curium Data Sheets , ORNL 1966
• Curium Data Sheets , ORNL 1973

Links

•  Curium på webelementer
• Curium i Popular Library of Chemical Elements , Nauka Publishing House, 1977.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk norsk Stor russer Britannica (online) Katolsk (1997—...) Treccani Universalis
I bibliografiske kataloger	GND : 4148404-6 J9U : 987007538486405171 LCCN : sh85034863 NDL : 00575294

Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev

en 2                             3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten en H   Han 2 Li Være   B C N O F Ne 3 Na mg   Al Si P S Cl Ar fire K Ca   sc Ti V Cr Mn Fe co Ni Cu Zn Ga Ge Som Se Br kr 5 Rb Sr   Y Zr NB Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I sn Sb Te jeg Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Om eftermiddagen sm Eu Gd Tb D y Ho Eh Tm Yb Lu hf Ta W Vedr Os Ir Pt Au hg Tl Pb Bi Po På Rn 7 Fr Ra AC Th Pa U Np Pu Er cm bk jfr Es fm md ingen lr RF Db Sg bh hs Mt Ds Rg Cn Nh fl Mc Lv Ts Og   alkalimetaller jordalkalimetaller Lanthanider Aktinider overgangsmetaller letmetaller _ Halvmetaller ikke-metaller Halogener ædelgasser