Оглавление
- 1 Кюрий
- 1.1 История открытия кюрия
- 1.2 Физические свойства кюрия
- 1.3 Химические свойства кюрия
- 1.4 Применение кюрия
- 1.5 Радиоактивность и безопасность
- 1.6 Физические свойства и изотопы
- 1.7 Ядерные свойства и применение
- 1.8 Происхождение и распространение
- 1.9 Синтез и подготовка металла
- 1.10 Соединения и реакции
- 1.11 Термическое окисление кюрия
- 1.12 Галогениды кюрия
- 1.13 Халькогениды и пниктиды кюрия
- 1.14 Куриорганические соединения и биологические аспекты
- 1.15 Радионуклиды и их применение
- 1.16 Рентгеновский спектрометр
- 1.17 Безопасность
- 1.18 Полный текст статьи:
- 2 Курий
Кюрий
-
История открытия кюрия
- Кюрий был синтезирован в 1944 году командой Гленна Т. Сиборга, Ральфа А. Джеймса и Альберта Гиорсо.
- Элемент был назван в честь Марии и Пьера Кюри.
- Открытие держалось в секрете до окончания Второй мировой войны.
-
Физические свойства кюрия
- Кюрий — твердый, плотный, серебристый металл с высокой температурой плавления и кипения.
- В условиях окружающей среды парамагнитен, но при охлаждении становится антиферромагнитным.
- В соединениях обычно имеет валентность +3, иногда +4.
- Легко окисляется, оксиды являются доминирующей формой элемента.
-
Химические свойства кюрия
- Ион кюрия в растворе почти всегда имеет степень окисления +3.
- Степень окисления +4 наблюдается в твердых фазах, таких как CmO2 и CmF4.
- Кюрий(IV) в водном виде образуется только в присутствии сильных окислителей.
-
Применение кюрия
- Используется при изготовлении более тяжелых актинидов и радионуклида 238Pu.
- Служил источником α-излучения в рентгеновских спектрометрах космических зондов.
- Исследователи предложили использовать кюрий в качестве топлива в ядерных реакторах.
-
Радиоактивность и безопасность
- Все известные изотопы кюрия радиоактивны.
- Самый стабильный изотоп, 247Cm, имеет период полураспада 15,6 миллиона лет.
- Попадая в организм человека, кюрий накапливается в костях, легких и печени, способствуя развитию рака.
-
Физические свойства и изотопы
- Ионы кюрия имеют цвет от бесцветного до бледно-зеленого и бледно-желтого.
- Оптическое поглощение ионов Cm3+ содержит три пика при 375,4, 381,2 и 396,5 нм.
- Ионы кюрия являются твердыми кислотами Льюиса и образуют комплексы с твердыми основаниями.
- Известно около 19 радиоизотопов кюрия, ни один из которых не является стабильным.
-
Ядерные свойства и применение
- Изотопы кюрия могут быть ядерным топливом, но их использование ограничено из-за высокой цены и низкой доступности.
- Кюрий-247 имеет период полураспада 15,6 миллиона лет и может быть использован в тактическом ядерном оружии.
- Кюрий-245 и 247-сантиметровые заряды имеют малую критическую массу и могут быть использованы в тактическом ядерном оружии.
-
Происхождение и распространение
- Кюрий не встречается в природе в значительных количествах, но следы могут быть обнаружены в урановых минералах.
- Кюрий производится искусственно в небольших количествах и встречается в отработавшем ядерном топливе.
- Кюрий присутствует в атмосфере и почве, но его концентрация в почве значительно выше, чем в воде.
-
Синтез и подготовка металла
- Кюрий производится в ядерных реакторах из 238U и 239Pu.
- Для синтеза используется облучение плутония, что приводит к образованию 244Cm.
- Кюрий-248 используется в исследовательских целях и может быть получен из 252Cf.
- Металлический кюрий получают восстановлением его соединений, таких как фторид кюрия(III).
-
Соединения и реакции
- Кюрий легко вступает в реакцию с кислородом, образуя оксиды Cm2O3 и CmO2.
- Известен также двухвалентный оксид CmO.
- Кюрий образует тройные оксиды типа M(II)CmO3 с двухвалентными металлами.
-
Термическое окисление кюрия
- Термическое окисление гидрида кюрия приводит к образованию летучих форм CmO2 и CmO3.
- CmO4 не существует, PuO4 также под сомнением.
-
Галогениды кюрия
- Фторид кюрия(III) получается добавлением ионов фтора.
- Фторид кюрия(IV) получается взаимодействием фторида кюрия(III) с молекулярным фтором.
- Хлорид кюрия(III) получают взаимодействием гидроксида кюрия с хлористым водородом.
- Бромид и иодид кюрия(III) получают взаимодействием с аммиачной солью галогенида.
-
Халькогениды и пниктиды кюрия
- Сульфиды, селениды и теллуриды кюрия получают обработкой кюрия серой, селеном или теллуром.
- Пниктиды кюрия получают взаимодействием гидрида кюрия или металлического кюрия с азотом, фосфором, мышьяком и сурьмой.
-
Куриорганические соединения и биологические аспекты
- Металлоорганические комплексы кюрия аналогичны ураноценовым.
- Методом EXAFS подтверждено образование комплексов типа Cm(n-C3H7-BTP)3.
- Кюрий не имеет биологического значения, но может быть биосорбирован бактериями.
-
Радионуклиды и их применение
- Кюрий используется в радиоизотопных термоэлектрических генераторах.
- 244Cm испускает больше нейтронов и требует более толстой защиты.
- 242Cm используется для получения 238Pu.
- Кюрий является исходным материалом для получения трансурановых элементов.
-
Рентгеновский спектрометр
- 244Cm используется в рентгеновских спектрометрах альфа-частиц.
- APXS установлены на космических аппаратах для анализа состава горных пород.
-
Безопасность
- Кюрий и его соединения требуют особых условий обработки.
- Кюрий выводится из организма, но накапливается в костях и печени.
- Изотопы кюрия присутствуют в отработавшем ядерном топливе, их необходимо удалять.