For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Кюрій.

Кюрій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Кюрій (Cm)
Атомний номер96
Зовнішній вигляд простої речовинисріблястий м'який радіоактивний метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)247,0703 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома299 пм
Енергія іонізації (перший електрон)5,9914 кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація[Rn] 5f7 6d1 7s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус169 пм
Радіус іонаn/a пм
Електронегативність (за Полінгом)1,3
Електродний потенціалCm←Cm3+ -2,06В
Cm←Cm2+ -1,2В
Ступені окиснення4, 3
Термодинамічні властивості
Густина13,51 г/см³
Молярна теплоємністьn/a Дж/(К·моль)
Теплопровідність8,7[1] Вт/(м·К)
Температура плавлення1613 К
Теплота плавлення13,85 кДж/моль
Температура кипіння3383 К
Теплота випаровування345[1] кДж/моль
Молярний об'єм18,28 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґраткиГексагональна
Період ґраткиa=3,496 Å, c=11,331 Å
Відношення с/аn/a
Температура Дебаяn/a К
Інші властовості
Критична точкан/д
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
CMNS: Кюрій у Вікісховищі

Кюрій — трансурановий хімічний елемент із атомним номером 96. Електронна конфігурація [Rn]5f77s26d1; період 7, f-блок (актиноїд). Ізотопи: 248Cm (4,7×105 років) утворюється при розпаді 252Cf; 244Cm (18 років) і 242Cm (162 днів) — при промінюванні нейтронами 239Pu. Основний ступінь окиснення +3 (галогеніди), також стан +4 в оксиді (CmO2) і флуорид і (CmF4), який стабілізується в водних розчинах йонами флуориду.

Проста речовина — кюрій. Метал, т. пл. 1340 °С, т. к. 3110 °С. Легко оксидується.

Історія

[ред. | ред. код]
Марія і П'єр Кюрі

Вперше елемент був синтезований в університеті Берклі, Каліфорнія, Гленом Сіборгом, Ральфом Джеймсом[en] та Альбертом Ґіорсо в 1944 році, під час бомбардування плутонію іонами гелію (альфа-частинками)[2].

Кюрій названий на честь Марії та П'єра Кюрі, аналогічно тому як його аналог серед лантаноїдів, гадоліній названий на честь фінського хіміка Югана Гадоліна[2].

Фізичні властивості

[ред. | ред. код]

Кюрій — блискучий, ковкий, сріблястий метал. Його температура плавлення (1345 ± 50 °C) на кількасот градусів вища ніж у його попередників у періодичній таблиці (Np, Pu, Am), і майже збігається з температурою плавлення гадолінію (аналога кюрію серед лантаноїдів). Температура кипіння 3110 °C розрахована теоретично. Відомо дві алотропні модифікації кюрію. Основною є подвійна гексагональна щільноупакована ґратка з параметрами a=3,496Å, c=11,331Å і густиною 13,5 г/см³. Також за допомогою процесу волатилізації була отримана високотемпературна гранецентрована кубічна ґратка з періодом 5,039Å. Деякі дослідження вказують також на можливість існування орторомбічної ґратки[3].

Магнітна сприйнятливість підкоряється закону Кюрі-Вайса у діапазоні температур від 100 до 550 К. Магнітний момент дорівнює 8,07 магнетонів Бора. Температура Нееля — 52,5К (нижче цієї температури кюрій є антиферомагнетиком). Кюрій є першим відкритим актиноїдом, що може перебувати у магнітновпорядкованому стані [3].

Ізотопи

[ред. | ред. код]

Відомо 20 штучно створених ізотопів кюрію з атомними масами від 233 до 251. Відомий один метастабільний ізотоп кюрію (253mCm). Сім ізотопів мають період напіврозпаду більший ніж рік[4]:

Масове число Період напіврозпаду
243 29,1 року
244 18,1 року
245 8423 роки
246 4706 років
247 15,6 млн. років
248 348 тис. років
250 8300 років

У природі зустрічаються слідові кількості ізотопів з атомними масами від 242 до 249, що утворюються у природних уранових рудах під час багатократного нейтронного захоплення. Більш активно кюрій вироблявся у природному ядерному реакторі Окло 1,8 мільярдів років тому[5].

Хімічні властивості

[ред. | ред. код]

Оскільки кюрій є порівняно доступним, відомо багато його сполук[6]: оксиди (Cm2O3, CmO, CmO2), сульфіди (CmS, Cm2S3), телуриди (CmTe, CmTe3), селеніди (CmSe, Cm2Se3), пніктиди (CmN, CmP, CmAs, CmSb), фториди (CmF3, CmF4), хлорид (CmCl3), гідриди ( а також кілька більш складних сполук.

Зазвичай у сполуках кюрій має ступінь окиснення +3, і переходить до +4 лише при взаємодії з найсильнішими окисниками[7].

Отримання

[ред. | ред. код]

Кюрій отримують шляхом тривалого опромінювання плутонію нейтронами. Потужні потоки нейтронів виникають під час роботи ядерних реакторів, тому для отримання цього елементу плутоній розміщують на довгий час у активній зоні ядерного реактора. Після опромінення, кюрій відділяється від інших елементів: суміш розчиняють у азотній кислоті, з розчину видаляють чотиривалентний плутоній, потім америцій, кюрій і лантаноїди екстрагуються трибутилфосфатом у керосині, і знову розчиняються у кислоті. Далі америцій і кюрій відділяються від лантаноїдів за допомогою Tramex-процесу, і, нарешті, америцій осаджується з розчину бікарбонатом калію. Таким способом з моменту відкриття було отримано декілька кілограмів кюрію[8]. Кюрій є найважчим елементом, що доступний у грамових кількостях (хоча для досліджень зазвичай використовуються міліграми металу)[2].

Ланцюжок атомних реакцій, що призводять до перетворення плутонію на кюрій можна записати як[9]:

Кюрій-244 продовжує захоплювати нейтрони, перетворюючись на більш важкі ізотопи 245Cm, 246Cm, 247Cm,248Cm (ізотопи з непарною масою утворюються у меншій кількості), тому після розділення продуктів реакцій утворюється суміш ізотопів. Чистий (97 %) ізотоп кюрій-248 можна отримати в результаті альфа-розпаду каліфорнію-252[8].

Використання

[ред. | ред. код]

Потужність тепловиділення кюрію-242 становить 3 вати на грам (вище ніж у плутонію)[10], тому кюрій може використовуватися у радіоізотропних генераторах, що є джерелами енергії для багатьох космічних апаратів[11].

Кюрій-244 використовується як джерело альфа-випромінювання у спектрометрі APXS, що працює на кількох космічних місіях[12].

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. а б Curium data sheets(англ.)
  2. а б в Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 1397.
  3. а б Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 1411.
  4. Isotopes of the Element Curium [Архівовано 12 травня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
  5. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements [Архівовано 5 червня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
  6. Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 1414.
  7. Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 1416.
  8. а б Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 1401.
  9. Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 1400.
  10. Facts About Curium [Архівовано 5 червня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
  11. Curium in Space [Архівовано 5 червня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
  12. APXS [Архівовано 10 травня 2021 у Wayback Machine.](англ.)

Література

[ред. | ред. код]
  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  • L.R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger. Actinium // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. — 4. — Дордрехт, Нідерланди : Springer Science & Business Media, 2010. — Т. 1. — 4191 с. — ISBN 978-94-007-0211-0.

Посилання

[ред. | ред. код]
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Кюрій
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?