კიურიუმი

კიურიუმი

96Cm

[247]

5f7 6d1 7s2

კიურიუმი, ₉₆Cm

ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	მოვერცხლისფრო ლითონი
მასური რიცხვი	247
კიურიუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სილიციუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმი ნეოდიმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლინიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოსმიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო ვერცხლისწყალი თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესინი ოგანესონი Gd ↑ Cm ↓ (Upn) ამერიციუმი ← კიურიუმი → ბერკელიუმი
ატომური ნომერი (Z)	96
პერიოდი	7 პერიოდი
ბლოკი	f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Rn] 5f7 6d1 7s2
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	1340 °C ​(1613 K, ​​2444 °F)
დუღილის ტემპერატურა	3110 °C ​(3383 K, ​​5630 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	13.51 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	13.85 კჯ/მოლი
ნაჯერი ორთქლის წნევა P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K)-ზე 1788 1982
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	+3, +4, +5, +6
ელექტროდული პოტენციალი	Cm←Cm3+ −2.06 ვ Cm←Cm2+ −1.2 ვ
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1.3
იონიზაციის ენერგია	1: 581 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 174 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	169±3 პმ
კიურიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	სინთეზირების შედეგად
მესრის სტრუქტურა	ჰექსაგონალური
კუთრი წინაღობა	1.25 ნომ·მ
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
CAS ნომერი	7440-51-9
ისტორია
სახელწოდება მომდინარეობს	პიერ კიური და მარი სკლოდოვსკა-კიური
აღმომჩენია	გ. სიბორგი, ჯ. ჯეიმსი და ა. გიორსო (1944)
კიურიუმის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 242Cm სინთ 7002162800000000000♠162.8 დღ-ღ α 238Pu სდ – 34Si ... 243Cm სინთ 7001291000000000000♠29.1 წ α 239Pu ε 243Am SF – 244Cm სინთ 7001181100000000000♠18.11 წ α 240Pu SF – 245Cm სინთ 7003825000000000000♠8250 წ α 241Pu SF – 246Cm სინთ 7003406000000000000♠4060 წ α 242Pu SF – 247Cm სინთ 7007156000000000000♠1.56×107 წ α 243Pu 248Cm სინთ 7008348000000000000♠3480×105 წ α 244Pu SF – 250Cm სინთ 7003830000000000000♠8300 წ SF – α 246Pu β− 250Bk
კიურიუმი ვიკისაწყობში •

კიურიუმი (ლათ. Curium; ქიმიური სიმბოლო — ${\ce {Cm}}$) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეშვიდე პერიოდის, ჯგუფგარეშე (ძველი კლასიფიკაციით მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, IIIბ) ხელოვნურად მიღებული რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი. განეკუთვნება აქტინოიდების ოჯახს. მისი ატომური ნომერია — 96, t_დნ — 1340 °C, t_დუღ — 3110 °C, სიმკვრივე — 13.51 გ/სმ³. მოვერცხლისფრო ლითონი. მდგრადი იზოტოპები არ გააჩნია. კიურიუმი პირველად 1944 წელს მიიღეს ამერიკელმა მეცნიერებმა გ. სიბორგმა, ჯ. ჯეიმსმა და ა. გიორსომ. კიურიუმის ნაერთებიდან სინთეზირებულია ${\ce {Cm2O3}}$, ${\ce {CmCl3}}$, ${\ce {CmO2}}$, ${\ce {CmF4}}$. სხვა აქტინოიდებისაგან კიურიუმი შეიძლება გამოვყოთ იონმიმოცვლითი მეთოდებით. კიურიუმის იზოტოპებს 242Cm, 244Cm იყენებენ ელექტრული დენის მცირეგაბარიტიან წყაროს შესაქმნელად. სახელი ეწოდა პ. კიურისა და მ. სკლოდოვსკა-კიურის პატივსაცემად.

ისტორია

გლენ სიბორგი

The 60-inch (150 cм) ცკლოტრონი ლოურენსის რადიაციულ ლაბორატორიაში, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლი, აგვისტო 1939.

პლუტონიუმთან დაკავშირებული სამუშაოების დამთავრების შემდეგ, მეტალურგიული ლაბორატორიის თანამშრომლების ყურადღება მიიპყრო ახალი ტრანსურანული ელემენტების სინთეზსა და იდენტიფიკაციაზე. ამ სამუშაოს ასრულებდნენ გლენ თეოდორ სიბორგი, ალბერტი გიორსო, ლეონ ოუენ მორგანი და რ.ა. ჯეიმსი. ძალიან დიდი პერიოდის განმავლობაში ვერ ხერხდებოდა #95 და #96 ელემენტის სინთეზირება და იდენტიფიკაცია, ვერ ხერხდებოდა იმიტომ რომ, ვარაუდობდნენ რომ მათ პლუტონიუმთან ექნებოდათ მსგავსება და საკმაოდ ადვილად დაიჟანგებოდნენ ექვს ვალენტიან მდგომარეობამდე. მაგრამ 1944 წელს, როდესაც დადგინდა რომ, ეს ელემენტები არია ლანთანოიდების ანალოგები და შედიან განსაკუთრებულ ჯგუფში რომლებსაც აქტინოიდები ეწოდებათ, აღმოჩენა შედგა. პირველი 1944 წელს აღმოჩენილი იქნა კიურიუმი. ის მიიღეს პლუტონიუმ-239-ის ²³⁹Pu α-ალფა-ნაწილაკებით ბომბარდირების მეთოდით.

$\mathrm {{}_{94}^{239}Pu} +\mathrm {{}_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {{}_{96}^{242}Cm} +\mathrm {{}_{0}^{1}n}$

ამერიციუმისა და კიურიუმის გაყოფა იყო დაკავშირებული დიდ სიძნელეებთან, რადგანაც ქიმიურად ისინი ძალიან ჰგვანან ერთმანეთს. გაყოფის სიძნელეები აისახა მათ თავდაპირველ სახელწოდებებზე «პანდემონიუმი» და «დელირიუმი», რაც ლათინურად ნიშნავს «ჯოჯოხეთს» და «ბოდვას». ისინი გაყოფილი იქნა იონური გაცვლის მეთოდით და დუექს-50-ის იონური ფისის და α-ამონიუმის ოქსიიზობუტირატის გამოყენებით, როგორც ელუენტი.

იურიუმი გამოყოფილი იქნა ლ. ვ. ვერნერის და ი. პერლმანის მიერ 1947 წელს ჰიდროქსიდის სახით, რომელიც მიიღეს ამერიციუმის ჰიდროქსიდისაგან, რომელმაც განიცადა ნეიტრონებით დასხივება.

სახელწოდების წარმოშობა

ელემენტს სახელი ეწოდა პიერ კიურისა და მარი სკლოდოვსკა-კიურის პატივსაცემად.

მიღება

კიურიუმის განსაზღვრული იზოტოპები მიიღება ატომურ რეაქტორებში. კიურიუმის ატომების დაგროვება ხდება ელემეტ-სამიზნეს ბირთვების მიერ ნეიტრიონების თანმიმდევრული მიტაცების გზით. კიურის საკმაო რაოდენობის დაგროვების შემდეგ მას ქიმიური გადამუშავების მეთოდებით გამოყოფენ, უწევენ კონცენტრირებას და გამოიმუშავებენ კიურიუმის ოქსიდს.

კიურიუმი — ძალიან ძვირი ლითონია. მას გამოიყენებენ ბირთვული ტექნოლოგიების ყველაზე მნიშვნელოვან დარგებში. ამის მიუხედავად, აშშ და რუსეთში მიმდინარეობს ეგრეთ წოდებული კიურიუმის პროგამები, რომლის ძირითადი ამოცანებია:

• დასხივებულ საწვავში კიურიუმის მაქსიმალურად გაზრდა.
• კიურიუმის დამზადების ვადების მაქსიმალურად შემცირება.
• საწვავის დასხივების რაციონალური ტექნოლოგიების დამუშავება და საცვავის კომპოზიციების შემუშავება.
• კიურიუმის ფასის შემცირება.

ეს დაკავშირებულია იმასთან, რომ კურიუმის მოთხოვნილება მისი გამოყენების ძირითად სფეროებში მრავალჯერ აღემატება მიწოდებას. საჭირო რაოდენობის კიურიუმის მიღება გადაწყვეტს კომპაქტური კოსმოსური რეაქტორების წარმოების პრობლემას, ბირთვულ ძრავებიანი თვითმფრინავების წარმოებას და ა.შ.

იზოტოპები და მათი გამოყენება

კიურიუმი-242 ჟანგის სახით (სიმკვრივე მიახლოებით 11,75 და ნახევრად დაშლის პერიოდი 162 დღე) გამოიყენება კომპაქტური და ძალიან მძლავრი დენის რადიოიზოტოპური წყაროების წარმოებაში (ენერგო გამოყოფა მიახლოებით 1169 ვტ/სმ³), ხოლო 1 გრამი ლითონური კიურიუმი გამოყოფს მიახლოებით 120 ვტ. მისი განსაკუთრებულობის და მოხერხებულობის, და ასევე უსაფრთხოების მიზეზი არის ის რომ კიურიუმი არის პრაქტიკულად სუფთა ალფა-გამომსხივებელი. 1 წელიწადში, ერთი გრამი კიურიუმის ალფა-გამოსხივების ინტეგრირებული ენერგია მიახლოებით შეადგენს 480 კვტ·სთ.

ასევე კიურიუმს გამოიყენებენ მაღალი სიმძლავრის ნეიტრონული წყაროების წარმოებაში სპეციალური ატომური რეაქტორების ასამუშავებლად („ასაალებლად“). კიურიუმი-244 - კიურიუმის უფრო მძიმე იზოტოპია (ნახევრადდაშლის პერიოდია 18,1 წელი) და ისიც ალფა-გამომსხივებელია (ენერგოგამოყოფა მიახლოებით 2,83 ვტ/გრ). თუმცა კიურიუმ-244-ს ასევე დიდი ალბათობით გააჩნია სპონტანური ნეიტრონების გამოსხივება (1,4*10⁻⁶ ნეიტრონები/ბკ), რითაც მას შეაქვს მნიშვნელოვანი წვლილი ზოგი რეაქტორის ნეიტრონულ რადიაციულ ფონში. კიურიუმი-245 (ნახევრადდაშლის პერიოდი 8500 წელი) ძალიან პერსპექტიულია კომპაქტური ზემაღალი ენერგოგამოყოფადი ატომური რეაქტორების შესაქმნელად, და ამიტომაც ეძებენ ამ იზოტოპის წარმოების რენტაბელურ გზებს.

კიურიუმის იზოტოპებში ყველაზე ხანგრძლივად ცოცხლობს კიურიუმი-247 (მიახლოებით 16 მლნ. წელი).

ლიტერატურა

• Curium Data Sheets, ORNL 1966
• Curium Data Sheets, ORNL 1973

რესურსები ინტერნეტში

• კიურიუმი Webelements-ზე
• კიურირმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში დაარქივებული 2018-12-03 საიტზე Wayback Machine.

სქოლიო

პორტალი ქიმია