Curium
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
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
Isotopen
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.