Кюрий

КЮРИЙ (от имени П. Кюри и М. Склодовской-Кюри; лат. Curium) Cm, искусственный радиоактивный хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 96; относится к актиноидам. Стабильных изотопов не имеет. Известно 15 изотопов с маc. ч. 237-251. Наиб. долгоживущие изотопы ²⁴⁷Сm (T_1/2 1,58^.10⁷ лет) и ²⁴⁸Сm(Т_1/2 3,4^.10⁵ лет)-a-излучатели. Первый из них обнаружен в земной коре в нек-рых радиоактивных минералах; родоначальник семейства ²³⁵U. Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 5f⁷б5²6p⁶6d¹7s²; степень окисления +3 (наиб. устойчива), +4, +6; электроотрицатсльность по Полингу 1,2; ат. радиус 0,175 нм, ионные радиусы 0,0946 нм для Cm³⁺ и 0,0886 нм для Cm⁴⁺ Свойства. Кюрий - мягкий серебристо-белый металл; светится в темноте под действием собственного a-излучения. При обычной т-ре устойчива модификация с гексагои. решеткой типа a-La (а=0,3496 нм, с=1,1331 нм), выше 1277 °С - с кубич. гранецснтрированной (а=0,4382 нм), DH⁰ перехода 3,ЗкДж/моль. Для кюрия т. пл. 1358 °С, т. кип. 3110°С; рентгеновская плотн. 13,51 г/см³; C⁰_p 27 Дж/(моль^.К); DH⁰_пл 14 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 71 Дж/(моль^.К); ур-ние температурной зависимости давления пара: lgp(мм рт.ст.)=(4,74b0,37)-(18060b690)/T (1170-2068 К); ферромагнетик с точкой Кюри 131 К. По хим. св-вам кюрий во многом подобен лантаноидам и Am. С разб. к-тами образует соли Cm³⁺, с Н₂ при 200-250 °C - CmH_2+x. При прокаливании Сm₂(С₂О₄)₃ или Сm(ОН)₃ на воздухе или в токе О₃ либо О₂ при 650 °С получают диоксид СmО₂ (см. табл.). При нагр. СmО₂ в высоком вакууме или в атмосфере Н₂ получают сесквиоксид Ст₂O₃ с т. пл. 2270 °С: при 600 °С образуется кубич. модификация, при 900 °С - моноклинная, при 1615 °С -гексагональная. Известны галогениды Cm(III), а также высшие фториды. Трифторид CmF₃ (т. пл. 1410 °С, плотн. 9,7 г/см³) получают действием газообразного HF на СmО₂ при 400-450 °С или осаждением фтористоводородной к-той из водного р-ра в виде гидрата с послед. обезвоживанием над Р₂О₅. Тетрафторид CmF₄ получают фторированием CmF₃ фтором при 400 °С. Известны комплексные фториды и летучий CmF₆. Трихлорид СmСl₃ (плотн. 5,81 г/см³.

DH⁰_обр -970 кДж/моль) получают взаимод. газообразного НСl с СтО₂ при 400 500 °С В паровой фазе СmСl₃гидролизустся до оксихлорида CmOCl. Трибромид СmВr_э и трииодид Сml₃ получают из СmСl₃ при действии соотв. МН₄Вr или NH₄I в токе Н₂ при 400 450 °С. Известен также оксибромид CmOBr. Водные р-ры Cm(III) бесцветны, конц. р-ры - желтоватые, светятся бледно-голубым цветом в темноте. Стандартные окислит. потенциалы +3,18 В для Cm(IV)/Cm(III), +1,53 В для Cm(VI)/Cm(V); DH⁰_обр иона Cm³⁺ для бесконечно разб. р-ра -611 кДж/моль. При окислении Cm³⁺ персульфатом калия при нагр. в присут. ненасыщ. гетерополианионов образуется неустойчивый Cm⁴⁺; Cm⁶⁺(в виде СтО₂²⁺) получен при b-распаде ²⁴²АmО₂⁺ в твердом К₃АmО₂(СО₃)₂.
Получение. Изотопы кюрия образуются при облучении Рu и Am в ядерных реакторах. ²⁴²Сm в больших кол-вах с малой примесью др. изотопов кюрия получают при облучении ²⁴¹Am тепловыми нейтронами. При облучении Рu и ²⁴³Аm образуется смесь изотопов кюрия с маc. ч. 244-248; при малом интегральном потоке нейтронов получают сравнительно чистый ²⁴⁴Сm, а при очень большом - ²⁴⁸Сm. Миллиграммовые кол-ва ²⁴⁸Сm можно выделить из старых образцов ²⁵²Сf Для выделения изотопов кюрия используют экстракцию, сорбцию и осаждение. Металлич. кюрий получают восстановлением CmF₃ парами Ва при 1275 °С или СmО₂сплавом Mg-Zn в присут. флюса MgCl₂-MgF₂ при 900 °С. Изотопы ²⁴²Сm (Т_1/2 162,5 сут) и ²⁴Cm (Т_1/2 18,1 лет) используют в изотопных источниках тока (1 г ²⁴²Сm выделяет 120 Вт тепловой энергии), для получения транскюриевых элементов, чистого ²³⁸Рu. Кюрий высокотоксичен; ПДК изотопов ²⁴²Сm и ²⁴⁴Сm в водоемах соотв. 44,4 и 14,4 Бк/л, в воздухе рабочих помещений 2,2^.10^-4 и 1,7^.10^-7 Бк/л. Впервые кюрий получен Г. Сиборгом, Р. Джеймсом и А. Гиорсо в 1944 при облучении ²³⁹Рu ускоренными a-частицами. Первое чистое соед. кюрия выделено Л. Вернером и И. Пёрлмeном в 1947, металлич. кюрий получен Дж. Уолменом и др. в 1951. Лит. см. при ст. Актиноиды. Б.Ф. Мясоедов.

Читайте еще

Кюрий — свойства и применение радиоактивного элемента

Кюрий — свойства и применение

Церий — свойства и применение редкоземельного элемента

Калий — свойства и применение

Цирконий — свойства и применение химического элемента Zr

Галогениды циркония — свойства и применение

Калия иодид — характеристики и свойства

Радий — свойства и применение радиоактивного элемента

Цирконий — свойства, применение и получение

Торий — свойства, применение и влияние на организм

Кадмий — свойства и применение