Virtual Laboratory Wiki
Advertisement
Кю́рий / Curium (Cm)
Атомный номер 96
Внешний вид простого вещества серебристый податливый
радиоактивный металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
247,0703 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 299 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
581(6,02) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Rn] 5f7 6d1 7s2
Химические свойства
Ковалентный радиус n/a пм
Радиус иона n/a пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,3
Электродный потенциал Cm←Cm3+ -2,06 В
Cm←Cm2+ -1,2 В
Степени окисления 4, 3
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 13,51 г/см³
Удельная теплоёмкость n/a Дж/(K·моль)
Теплопроводность n/a Вт/(м·K)
Температура плавления 1613 K
Теплота плавления n/a кДж/моль
Температура кипения 3383 K
Теплота испарения n/a кДж/моль
Молярный объём 18,28 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки
Период решётки n/a Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K


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.

Файл:Polu4enie Cm.PNG

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

Кюрий, точнее определенные изотопы кюрия производят в атомных реакторах. Путем последовательного захвата нейтронов ядрами элементов-мишени и происходит накопление атомов кюрия. Далее когда кюрий накопится в достаточных количествах, его выделяют методами химической переработки, концентрируют и вырабатывают в основном оксид кюрия. Кюрий металл крайне дорогой и пока что используется 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.

С чем это связано? Надо отметить что спрос на кюрий в основных его областях использования в миллионы раз превышает предложение. Получение достаточных количеств кюрия способно решить проблему производства компактных космических реакторов, самолетов с ядерными двигателями и др.

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 чистый альфа-излучатель(энерговыделение около 2,83 Вт/грамм). 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

Ссылки





Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Кюрий. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Advertisement