Curium

24 mei 202129 mei 2021 Chemiepedia

Inhoudsopgave

Wat is Curium?

Curium is een element met atoomnummer 96 en symbool Cm. Het is vernoemd naar Marie en Pierre Curie. Curium behoort tot de actiniden, het is een radioactief element.

Curium werd in 1944 voor het eerst geïdentificeerd door een groep wetenschappers van de universiteit van Californië maar het duurde een jaar voordat de informatie over de ontdekking openbaar werd gemaakt. Curium wordt voornamelijk gemaakt door in een kernreactor uranium te bombarderen met neutronen.
Het is een hard metaal met een zilveren kleur dat gemakkelijk oxideert. Er zijn verschillende oxides bekend en het vormt sterk fluorescerende complexen met verschillende organische verbindingen. Het is een gevaarlijk metaal dat kan stapelen in de lever, longen en botten. Het kan kanker veroorzaken.

Gegevens

Tabel 1 – gegevens element Curium
Symbool	Cm
Volledige naam	Curium
Atoomnummer	96
Atoommassa (g.mol^-1 )	247
Groep	actiniden
Elektronegativiteit (Pauling)	1,3
Dichtheid (g.cm-3 bij 20 °C)	13,51
Smeltpunt (°C)	1340
Kookpunt (°C)	3110
Vanderwaalsstraal (nm)
Ionstraal (nm)
Elektronenconfiguratie	[Rn]5f⁷ 6d¹ 7s²
Elektronen per schil	2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol^-1 )	581
Standaard potentiaal (V)
Ontdekt door	Glenn T. Seaborg in 1944

Bohr – Rutherford diagram

elektronenschilconfiguratie van 96 Curium

CC BY-SA 2.0 uk, Link

Isotopen

Tabel 2 – isotopen van curium
Nuclide	Isotopische massa (u)	Halfwaardetijd
²³³Cm	233,05077	1 min
²³⁴Cm	234,05016	51 s
²³⁵Cm	235,05143	5 min
²³⁶Cm	236,05141	10 min
²³⁷Cm	237,05290	20 min
²³⁸Cm	238,05303	2,4 uur
²³⁹Cm	239,05496	± 2,9 uur
²⁴⁰Cm	240,05552	27 dagen
²⁴¹Cm	241,05765	32,8 dagen
²⁴²Cm	242,05883	162,8 dagen
²⁴³Cm	243,06138	29,1 jaar
²⁴⁴Cm	244,06275	18,10 jaar
²⁴⁵Cm	245,06549	8510 jaar
²⁴⁶Cm	246,06722	4760 jaar
²⁴⁷Cm	247,07035	1,56 * 10⁷ jaar
²⁴⁸Cm	248,07234	3,48 * 10⁵ jaar
²⁴⁹Cm	249,07595	64,15 min
²⁵⁰Cm	250,07835	8300 jaar
²⁵¹Cm	251,08228	16,8 min
²⁵²Cm	252,08487	< 1 dag

Alle isotopen van Curium zijn radioactief. Ze genereren röntgendeeltjes waarbij warmte vrijkomt. Die warmte kan een bron van elektriciteit zijn in radio-isotope thermo-elektrische generatoren.
Isotopen van curium zijn echter zeldzaam, duur en hoogradioactief. Curium kan ook als energiebron gebruikt worden in pacemakers. Curium wordt in de ruimtevaart veelvuldig toegepast. Zo is het de bron van alpha-deeltjes in de röntgenspectrometers van de Mars 96, Athena, Spirit, Sojourner, Spirit en Opportunity rovers die als doel hadden het bepalen van de samenstelling van het gesteente op de Maan en op Mars.

De belangrijkste toepassing van curium is echter in wetenschappelijk onderzoek. De belangrijkste isotopen zijn onder andere curiumbromide, curiumtrioxide, curiumjodide en curiumchloride. Net als curium zelf hebben ze geen commerciële toepassingen en worden ze alleen in wetenschappelijk onderzoek gebruikt.

Curium is een van de meest radioactieve elementen die geïsoleerd kunnen worden. De belangrijkste isotopen zijn Curium-242 en Curium-244. Ze hebben beiden een kleine halfwaardetijd en ze produceren heel veel thermische energie. Hierdoor kan curium goed gebruikt worden in radio-isotope thermo-elektrische generatoren in ruimtesondes. Curium-242 is het gemakkelijkste te verkrijgen. Curium-233 is zeldzaam en 1 gram zou ongeveer 2000 euro kosten. Er bestaat ook nog het isotoop Curium-243. Dit isotoop straalt schadelijke gamma- en bètastralen uit.

Curium-242 kan gebruikt worden om er Pu-238 mee te maken. Dit isotoop is beter geschikt voor gebruik in een thermo-elektrische generator. Door Curium-248 te bombarderen met zuurstof (O-18) of magnesium (Mg-26) kunnen er enkele isotopen Seaborgium (Sg-265) en Hassium (Hs-269 en Hs-270) gemaakt worden.

Curium werd ook gebruikt bij de ontdekking van het element Californium. Een kleine hoeveelheid Curium-242 werd in de 60 inch cyclotron samengebracht met 35 MeV alpha deeltjes. Op deze manier werden verschillende duizenden atomen Californium geproduceerd. Dit experiment vond ook plaats aan de universiteit van Berkeley in Californië.

Vanwege zijn hoge radioactiviteit is Curium erg gevaarlijk en met het voorzichtig worden behandeld. Sommige vervalproducten van curium zenden gamma en bètastraling uit. In het lichaam komt het binnen enkele dagen vrij. Het heeft een halfwaardetijd van vijftig jaar in botten en twintig jaar in de lever. De hoeveelheid die door de lever en de botten wordt geabsorbeerd stapelt zich op in het beenmerg en verhindert daar de aanmaak van bloedcellen.