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Curium is named after Madame Currie and her husband Pierre Currie. |
Curium
Atomic Number: | 96 | Atomic Radius: | 245 pm (Van der Waals) |
Atomic Symbol: | Cm | Melting Point: | 1340 °C |
Atomic Weight: | 247 | Boiling Point: | 3100 °C |
Electron Configuration: | 7s25f76d1 | Oxidation States: | 6, 4, 3, 2 |
Geschichte
Obwohl Curium im Periodensystem auf americium folgt, war es tatsächlich das dritte Transurane-Element, das entdeckt wurde. Es wurde 1944 von Seaborg, James und Ghiorso im Wartime Metallurgical Laboratory der University of Chicago als Ergebnis eines Heliumionenbeschusses von 239Pu im 60-Zoll-Zyklotron von Berkeley, Kalifornien, identifiziert. Sichtbare Mengen (30 µg) von 242Cm in Form des Hydroxids wurden erstmals 1947 von Werner und Perlman von der University of California isoliert. 1950 fanden Crane, Wallmann und Cunningham heraus, dass die magnetische Suszeptibilität von Mikrogramm-Proben von CmF3 die gleiche Größe hatte wie die von GdF3. Dies lieferte direkte experimentelle Beweise für die Zuordnung einer elektronischen Konfiguration zu Cm + 3. 1951 bereiteten dieselben Arbeiter zum ersten Mal Curium in seiner elementaren Form vor. Vierzehn Isotope von Curium sind jetzt bekannt, die in der Masse von 237 bis 251 reichen. Das stabilste, 247 cm, mit einer Halbwertszeit von 16 Millionen Jahren, ist im Vergleich zum Erdalter so kurz, dass jedes ursprüngliche Curium vor langer Zeit von der natürlichen Szene verschwunden sein muss.
Eigenschaften
Winzige Mengen von Curium existieren wahrscheinlich in natürlichen Uranvorkommen als Ergebnis einer Folge von Neutroneneinfängen und Beta-Zerfällen, die durch den sehr geringen Fluss von Neutronen aufrechterhalten werden, die natürlich in Uranerzen vorhanden sind. Das Vorhandensein von natürlichem Curium wurde jedoch nie nachgewiesen. 242Cm und 244Cm sind in Multigram-Mengen erhältlich. 248Cm wurde nur in Milligramm-Mengen hergestellt. Curium ähnelt in gewisser Hinsicht Gadolinium, seinem Homolog der seltenen Erden, hat jedoch eine komplexere Kristallstruktur. Curiusmetall ist glänzend, formbar, silberfarben, chemisch reaktiv und elektropositiver als Aluminium. Curium-Metall gibt es in zwei Kristallformen, einer doppelt hexagonalen dicht gepackten (dhcp) und einer Hochtemperatur-flächenzentrierten kubisch dicht gepackten (fcc) Struktur. Metallisches Curium löst sich schnell in verdünnter Säure unter Bildung von Cm (III) -Lösungen auf. Curium-Metalloberflächen oxidieren schnell an der Luft, um einen dünnen Film zu bilden, der möglicherweise als CmO beginnt, Die Oxidation dann zu Cm2O3 fortschreitet und schließlich stabiles CMO2 bildet. Beachten Sie jedoch, dass die Bildung von zweiwertigen Verbindungen von Curium wie CmO nie in Bulk-Form beobachtet wurde. Die meisten Verbindungen und Lösungen von dreiwertigem Curium sind ziemlich stabil und haben eine schwach gelbe oder gelbgrüne Farbe. Die Stabilität des dreiwertigen Zustands für Curium wird der halbgefüllten 5f7-Elektronenhüllenkonfiguration zugeschrieben. Curium im vierwertigen Zustand ist in konzentrierten Fluoridlösungen metastabil, im festen Zustand jedoch sehr stabil, hauptsächlich als Oxide und Fluoride. Da Curiumisotope in großen Mengen verfügbar sind, wurden eine Reihe von Curiumverbindungen hergestellt und charakterisiert, wobei die Mehrheit im dreiwertigen Zustand vorliegt.
242Cm erzeugt etwa drei Watt Wärmeenergie pro Gramm. Dies entspricht einem halben Watt pro Gramm 238Pu. Sowohl 242Cm als auch 244Cm wurden als Stromquellen für Weltraum- und medizinische Zwecke verwendet. 244Cm wird jetzt zum Verkauf bei $ 100 / mg angeboten. In den Körper absorbiertes Curium reichert sich in den Knochen an und ist daher sehr giftig, da seine Strahlung den Mechanismus der Bildung roter Blutkörperchen zerstört. Die maximal zulässige Gesamtkörperbelastung von 244 cm (cm) beim Menschen beträgt 0,3 Mikrocurie.
Dieses Element überprüft und aktualisiert von Dr. David Hobart, 2011