Kiur (pierwiastek)

Kiur (Cm, łac. curium) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od nazwiska Marii Skłodowskiej-Curie i Pierre’a Curie. Pierwiastek został odkryty w 1944 roku przez Glenna Theodore'a Seaborga.

Zobacz też: inne znaczenia słowa „kiur”.

Kiur

ameryk ← kiur → berkel
Gd ↑ Cm ↓ Uqh 96 Cm
Widmo emisyjne kiuru
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	kiur, Cm, 96 (łac. curium)
Grupa, okres, blok	–, 7, f
Stopień utlenienia	III, IV
Właściwości metaliczne	aktynowiec
Masa atomowa	[247][1][a]
Stan skupienia	stały
Temperatura topnienia	1345 °C[2]
Temperatura wrzenia	~3100 °C[2]
Numer CAS	7440-51-9
PubChem	23979
Właściwości atomowe Konfiguracja elektronowa [Rn]5f76d17s2 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 (wizualizacja powłok)
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 245Cm {syn.} 8,5×103 lat α 5,623 241Pu 246Cm {syn.} 4,78×103 lat α 5,476 242Pu 247Cm {syn.} 1,56×107 lat α 5,352 243Pu 248Cm {syn.} 3,4×106 lat α 5,162 244Pu 250Cm {syn.} 7,4×103 lat α 246Pu
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji według kryteriów GHS są niedostępne.
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Właściwości

• aktywny chemicznie (jego aktywność jest najbardziej podobna do aktywności manganu)
• rozkłada wodę
• jest radioaktywny
• występuje zazwyczaj na III stopniu utlenienia, rzadziej na IV stopniu
• wykazuje duże powinowactwo do tlenu
• w kwasie azotowym pasywuje z wytworzeniem CmO₂
• tworzy rozpuszczalne azotany, azotyny, siarczany, siarczyny, chlorki, bromki oraz nierozpuszczalne węglany, krzemiany, fosforany
• tworzy jon kiurylowy CmO2+2 (na VI stopniu utlenienia) będący bardzo silnym utleniaczem; utlenia złoto, jod, brom, chlor, siarkę i liczne metale; z reduktorami reaguje wybuchowo^{[potrzebny przypis]}

Występowanie

Z powodu dosyć krótkiego okresu połowicznego rozpadu najstabilniejszego izotopu kiuru ²⁴⁷Cm T_1/2 = 15,6 mln lat (w porównaniu do wieku Ziemi 4,5 mld lat), kiur nie występuje w środowisku naturalnym. Pewne ilości kiuru mogą być znalezione na obszarze testów broni jądrowej.

Powstawanie

Kiur powstaje w wyniku bombardowania ²⁴¹Pu cząstkami α (⁴He).

Zastosowanie

Kiur-244 jest dostępny w znaczących ilościach jako odpad z reaktorów jądrowych. Był brany pod uwagę jako źródło energii w radioizotopowych generatorach termoelektrycznych (RTG) w sondach kosmicznych^[3]. Izotop ²⁴⁴Cm ma czas połowicznego rozpadu ok. 18 lat, co pozwala na wykorzystanie go w długoterminowych misjach kosmicznych, ponadto ma 5 razy większą gęstość mocy niż ²³⁸Pu^[4]. Badania nad takim zastosowaniem ²⁴⁴Cm prowadzone były od lat 70.^[3] Ze względu jednak na wyższą emisję promieniowania gamma i neutronowego wymaga cięższych osłon i ostatecznie nie wszedł do użycia^[4]. Rozważane jest jednak wykorzystanie go jako wysokoenergetycznego dodatku do paliw dla RTG opartych na izotopach długo żyjących, jak ²⁴¹Am^[5]. Izotop ²⁴²Cm ma bardzo dużą gęstość mocy. Jego czas połowicznego rozpadu wynoszący 162 dni jest akceptowalny dla krótkich misji, np. księżycowych, i został on wybrany jako źródło energii w misji Surveyor. W tym celu opracowane zostały dwa RTG: SNAP-11 i SNAP-13. Ostatecznie jednak zrezygnowano z wykorzystania izotopów promieniotwórczych w tym programie^[4].

Kiur używany jest między innymi jako źródło energii dla świecących boi morskich, automatycznych stacji meteorologicznych, a także do ogrzewania skafandrów nurków i kosmonautów^{[6][niewiarygodne źródło?]}.

Uwagi

1. Wartość w nawiasach klamrowych jest liczbą masową najtrwalszego izotopu tego pierwiastka, z uwagi na to, że nie posiada on trwałych izotopów, a tym samym niemożliwe jest wyznaczenie dla niego standardowej względnej masy atomowej. Bezwzględna masa atomowa tego izotopu wynosi: 247,07035 u (247
   Cm). Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

1. ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
2. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 88th. Boca Raton: CRC Press, 2008, s. 4-63.
3. John C.J.C. Posey John C.J.C., Curium-244 isotopic power fuel: chemical recovery from commercial power reactor fuels, 75. National AIChE meeting, Detroit, Michigan, USA 1973 [dostęp 2021-02-16] (ang.). Brak numerów stron w książce
4. George R.G.R. Schmidt George R.G.R., Thomas J. Sutliff and Leonard A.T.J.S.L.A. Dudzinski Thomas J. Sutliff and Leonard A.T.J.S.L.A., Radioisotope Power: A Key Technology for Deep Space Exploration, [w:] NirmalN. Singh (red.), Radioisotopes. Applications in Physical Sciences, InTech, 19 października 2011, DOI: 10.5772/22041, ISBN 978-953-51-4919-4 (ang.). Brak numerów stron w książce
5. Richard M.R.M. Ambrosi Richard M.R.M. i inni, A concept study on advanced radioisotope solid solutions and mixed oxide fuel forms for future space nuclear power systems, [w:] Nuclear and Emerging Technologies for Space. Conference proceedings. Track 1: Radioisotopes and Power Conversion Systems, Knoxville, TN, April 6 – April 9, 2020 [dostęp 2021-02-16] (ang.).
6. Irena Cieślińska: 14 rzeczy, których nie wiesz o... tablicy Mendelejewa. Przekrój (czasopismo), 2009-07-03. [dostęp 2014-02-12]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-06-04)].

Kontrola autorytatywna (pierwiastek chemiczny):

• LCCN: sh85034863
• GND: 4148404-6
• NDL: 00575294
• J9U: 987007538486405171

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/curium-chemical-element
• Treccani: curio
• Universalis: curium
• SNL: curium
• DSDE: curium