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.
| ameryk ← kiur → berkel | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Widmo emisyjne kiuru | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazwa, symbol, l.a. |
kiur, Cm, 96 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grupa, okres, blok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia |
III, IV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości metaliczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atomowa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia |
stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia |
1345 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia |
~3100 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WłaściwościEdytuj
- 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]
WystępowanieEdytuj
Z powodu dosyć krótkiego okresu połowicznego rozpadu najstabilniejszego izotopu kiuru 247Cm T1/2 = 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.
PowstawanieEdytuj
Kiur powstaje w wyniku bombardowania 241Pu cząstkami α (4He).
ZastosowanieEdytuj
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 o izotopy długo żyjące, 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?].
UwagiEdytuj
- ↑ 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).
PrzypisyEdytuj
- ↑ a b CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 88th. Boca Raton: CRC Press, 2008, s. 4-63.
- ↑ Thomas Prohaska 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.).
- ↑ a b John C. Posey, 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.).
- ↑ a b c George R. Schmidt, Thomas J. Sutliff and Leonard A. Dudzinski, Radioisotope Power: A Key Technology for Deep Space Exploration, [w:] Nirmal Singh (red.), Radioisotopes. Applications in Physical Sciences, InTech, 19 października 2011, DOI: 10.5772/22041, ISBN 978-953-51-4919-4 (ang.).
- ↑ Richard M. Ambrosi 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.).
- ↑ 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)].