Кюрий

Химический элемент с атомным номером 96 (Cm)

Кюрий — синтетический химический элемент ; он имеет символ Cm и атомный номер 96. Этот трансурановый актиноидный элемент был назван в честь выдающихся ученых Марии и Пьера Кюри , которые оба известны своими исследованиями радиоактивности . Кюрий был впервые намеренно создан командой Гленна Т. Сиборга , Ральфа А. Джеймса и Альберта Гиорсо в 1944 году с использованием циклотрона в Беркли . Они бомбардировали недавно открытый элемент плутоний (изотоп ²³⁹ Pu ) альфа-частицами . Затем он был отправлен в Металлургическую лабораторию Чикагского университета , где в конечном итоге был выделен и идентифицирован крошечный образец кюрия. Открытие держалось в секрете до окончания Второй мировой войны . Новость была обнародована в ноябре 1947 года. Большая часть кюрия производится путем бомбардировки урана или плутония нейтронами в ядерных реакторах — одна тонна отработанного ядерного топлива содержит ~20 граммов кюрия.

Кюрий — твердый, плотный, серебристый металл с высокой температурой плавления и кипения для актинида. Он парамагнитен при обычных условиях , но становится антиферромагнитным при охлаждении, и другие магнитные переходы также наблюдаются во многих соединениях кюрия. В соединениях кюрий обычно имеет валентность +3 и иногда +4; валентность +3 преобладает в растворах. Кюрий легко окисляется, и его оксиды являются доминирующей формой этого элемента. Он образует сильно флуоресцентные комплексы с различными органическими соединениями. Если он попадает в организм человека, кюрий накапливается в костях, легких и печени, где он способствует развитию рака .

Все известные изотопы кюрия радиоактивны и имеют малую критическую массу для цепной ядерной реакции . Самый стабильный изотоп, ²⁴⁷ Cm, имеет период полураспада 15,6 миллионов лет; самые долгоживущие изотопы кюрия в основном испускают альфа-частицы . Радиоизотопные термоэлектрические генераторы могут использовать тепло от этого процесса, но этому препятствует редкость и высокая стоимость кюрия. Кюрий используется для производства более тяжелых актинидов и радионуклида ²³⁸ Pu для источников питания в искусственных кардиостимуляторах и РИТЭГах для космических аппаратов. Он служил источником α- частиц в рентгеновских спектрометрах альфа-частиц нескольких космических зондов, включая марсоходы Sojourner , Spirit , Opportunity и Curiosity , а также посадочный модуль Philae на комете 67P/Чурюмова–Герасименко , для анализа состава и структуры поверхности. Исследователи предложили использовать кюрий в качестве топлива в ядерных реакторах. ^[6]

История

Гленн Т. Сиборг

60-дюймовый (150 см) циклотрон в Радиационной лаборатории Лоуренса Калифорнийского университета в Беркли, август 1939 года.

Хотя кюрий, вероятно, был получен в предыдущих ядерных экспериментах, а также в естественном ядерном реакторе деления в Окло, Габон, он был впервые намеренно синтезирован , выделен и идентифицирован в 1944 году в Калифорнийском университете в Беркли Гленном Т. Сиборгом , Ральфом А. Джеймсом и Альбертом Гиорсо . ^[7] В своих экспериментах они использовали 60-дюймовый (150 см) циклотрон . ^[8]

Кюрий был химически идентифицирован в Металлургической лаборатории (ныне Аргоннская национальная лаборатория ) Чикагского университета . Это был третий открытый трансурановый элемент, хотя он и является четвертым в ряду — более легкий элемент америций был еще неизвестен. ^{[9] [10]}

Образец был приготовлен следующим образом: сначала раствор нитрата плутония был нанесен на платиновую фольгу площадью ~0,5 см2 ^, раствор был выпарен, а остаток был преобразован в оксид плутония(IV) (PuO2 ₎ путем отжига . После циклотронного облучения оксида покрытие было растворено азотной кислотой , а затем осаждено в виде гидроксида с использованием концентрированного водного раствора аммиака . Остаток был растворен в хлорной кислоте , и дальнейшее разделение было проведено путем ионного обмена для получения определенного изотопа кюрия. Разделение кюрия и америция было настолько кропотливым, что группа из Беркли первоначально назвала эти элементы pandemonium (от греческого слова « все демоны» или «ад» ) и delirium (от латинского слова « безумие »). ^{[11] [12]}

Кюрий-242 был получен в июле-августе 1944 года ^{[ требуется ссылка ]} путем бомбардировки ²³⁹ Pu α-частицами для получения кюрия с высвобождением нейтрона : [ ^9]

${\displaystyle {\ce {^{239}_{94}Pu + ^{4}_{2}He -> ^{242}_{96}Cm + ^{1}_{0}n}}}$

Кюрий-242 был однозначно идентифицирован по характерной энергии α-частиц, испускаемых при распаде:

${\displaystyle {\ce {^{242}_{96}Cm -> ^{238}_{94}Pu + ^{4}_{2}He}}}$

Период полураспада этого альфа-распада был сначала измерен и составил 5 месяцев (150 дней) ^[9] , а затем скорректирован до 162,8 дней. ^[5]

Другой изотоп ²⁴⁰ Cm был получен в аналогичной реакции в марте 1945 года:

${\displaystyle {\ce {^{239}_{94}Pu + ^{4}_{2}He -> ^{240}_{96}Cm + 3^{1}_{0}n}}}$

Период полураспада α-излучения ²⁴⁰ Cm был определен как 26,8 дней ^[9] и позднее пересмотрен до 30,4 дней ^{[5] .}

Открытие кюрия и америция в 1944 году было тесно связано с Манхэттенским проектом , поэтому результаты были конфиденциальными и рассекречены только в 1945 году. Сиборг раскрыл синтез элементов 95 и 96 в детском радиошоу в США Quiz Kids за пять дней до официальной презентации на собрании Американского химического общества 11 ноября 1945 года, когда один слушатель спросил, были ли открыты во время войны какие-либо новые трансурановые элементы, кроме плутония и нептуния . ^[11] Открытие кюрия ( ²⁴² Cm и ²⁴⁰ Cm), его производство и его соединения были позже запатентованы, и в качестве изобретателя был указан только Сиборг. ^[13]

Мария и Пьер Кюри

Элемент был назван в честь Марии Кюри и ее мужа Пьера Кюри , которые известны открытием радия и своей работой в области радиоактивности . Он последовал примеру гадолиния , лантаноидного элемента, расположенного выше кюрия в периодической таблице, который был назван в честь исследователя редкоземельных элементов Иоганна Гадолина : ^[14]

В качестве названия элемента с атомным номером 96 мы хотели бы предложить «кюрий» с символом Cm. Данные указывают на то, что элемент 96 содержит семь 5f-электронов и, таким образом, аналогичен элементу гадолинию с его семью 4f-электронами в регулярном ряду редкоземельных элементов. На этой основе элемент 96 назван в честь супругов Кюри аналогично названию гадолиния, которым был отмечен химик Гадолин. ^[9]

Первые образцы кюрия были едва видны и были идентифицированы по их радиоактивности. Луис Вернер и Изадор Перлман изготовили первый существенный образец 30 мкг гидроксида кюрия-242 в Калифорнийском университете в Беркли в 1947 году, бомбардируя америций -241 нейтронами. ^{[15] [16] [17]} Макроскопические количества фторида кюрия(III) были получены в 1950 году У. В. Т. Крейном, Дж. К. Уоллманном и Б. Б. Каннингемом. Его магнитная восприимчивость была очень близка к восприимчивости GdF ₃ , что дало первое экспериментальное доказательство валентности +3 кюрия в его соединениях. ^[15] Металлический кюрий был получен только в 1951 году путем восстановления CmF 3 барием _. [ 18 ^{] [19]}

Характеристики

Физический

Двойная гексагональная плотная упаковка с последовательностью слоев ABAC в кристаллической структуре α-кюрия (A: зеленый, B: синий, C: красный)

Фотолюминесценция кристалла Cm(HDPA) ₃ ·H ₂ O при облучении светом 420 нм

Синтетический радиоактивный элемент, кюрий — твёрдый, плотный металл серебристо-белого цвета, по своим физическим и химическим свойствам напоминающий гадолиний . Его температура плавления 1344 °C значительно выше, чем у предыдущих элементов нептуния (637 °C), плутония (639 °C) и америция (1176 °C). Для сравнения, гадолиний плавится при 1312 °C. Кюрий кипит при 3556 °C. При плотности 13,52 г/см3 ^кюрий легче нептуния (20,45 г/см3 ⁾ и плутония (19,8 г/см3 ⁾ , но тяжелее большинства других металлов. Из двух кристаллических форм кюрия α-Cm более стабилен при условиях окружающей среды. Он имеет гексагональную симметрию, пространственную группу P6 ₃ /mmc, параметры решетки a  = 365  пм и c  = 1182 пм, и четыре формульные единицы на элементарную ячейку . ^[20] Кристалл состоит из двойной гексагональной плотной упаковки с последовательностью слоев ABAC и поэтому изотипичен с α-лантаном. При давлении >23  ГПа , при комнатной температуре, α-Cm становится β-Cm, который имеет гранецентрированную кубическую симметрию, пространственную группу Fm 3 m и постоянную решетки a  = 493 пм. ^[20] При дальнейшем сжатии до 43 ГПа кюрий становится орторомбической структурой γ-Cm, подобной α-урану, без дальнейших переходов, наблюдаемых до 52 ГПа. Эти три фазы кюрия также называются Cm I, II и III. ^{[21] [22]}

Кюрий обладает своеобразными магнитными свойствами. Его соседний элемент америций не проявляет отклонений от парамагнетизма Кюри-Вейсса во всем диапазоне температур, но α-Cm переходит в антиферромагнитное состояние при охлаждении до 65–52 К, ^{[23] [24]} а β-Cm проявляет ферримагнитный переход при ~205 К. Пниктиды кюрия демонстрируют ферромагнитные переходы при охлаждении: ²⁴⁴ CmN и ²⁴⁴ CmAs при 109 К, ²⁴⁸ CmP при 73 К и ²⁴⁸ CmSb при 162 К. Лантаноидный аналог кюрия, гадолиний и его пниктиды, также демонстрируют магнитные переходы при охлаждении, но характер перехода несколько иной: Gd и GdN становятся ферромагнитными, а GdP, GdAs и GdSb проявляют антиферромагнитное упорядочение. ^[25]

Согласно магнитным данным, электрическое сопротивление кюрия увеличивается с температурой – примерно в два раза между 4 и 60 К – и затем остается практически постоянным вплоть до комнатной температуры. Со временем наблюдается значительное увеличение сопротивления (~10 мкОм·см/ч ) из-за саморазрушения кристаллической решетки альфа-распадом. Это делает неопределенным истинное удельное сопротивление кюрия (~125 мкОм·см ). Удельное сопротивление кюрия аналогично сопротивлению гадолиния, а также актинидов плутония и нептуния, но значительно выше, чем у америция, урана, полония и тория . ^[4]

При ультрафиолетовом освещении ионы кюрия(III) демонстрируют сильную и стабильную желто-оранжевую флуоресценцию с максимумом в диапазоне 590–640 нм в зависимости от их окружения. ^[26] Флуоресценция возникает из-за переходов из первого возбужденного состояния ⁶ D _7/2 и основного состояния ⁸ S _7/2 . Анализ этой флуоресценции позволяет отслеживать взаимодействия между ионами Cm(III) в органических и неорганических комплексах. ^[27]

Химический

Раствор кюрия

Ион кюрия в растворе почти всегда имеет степень окисления +3 , наиболее стабильную степень окисления для кюрия. ^[28] Степень окисления +4 наблюдается в основном в нескольких твердых фазах, таких как CmO ₂ и CmF ₄ . ^{[29] [30]} Водный кюрий(IV) известен только в присутствии сильных окислителей, таких как персульфат калия , и легко восстанавливается до кюрия(III) радиолизом и даже самой водой. ^[31] Химическое поведение кюрия отличается от актинидов тория и урана и похоже на америций и многие лантаниды . В водном растворе ион Cm ³⁺ бесцветный или бледно-зеленый; ^[32] ион Cm ⁴⁺ бледно-желтый. ^[33] Оптическое поглощение иона Cm ³⁺ содержит три острых пика при 375,4, 381,2 и 396,5 нм, и их силу можно напрямую преобразовать в концентрацию ионов. ^[34] Степень окисления +6 была зарегистрирована в растворе только один раз в 1978 году как ион курила ( CmO²⁺
₂): это было получено путем бета-распада америция -242 в ионе америция(V)²⁴²
АМО⁺
₂^[3] Невозможность получения Cm(VI) путем окисления Cm(III) и Cm(IV) может быть связана с высоким потенциалом ионизации Cm4 ⁺ /Cm3 ⁺ и нестабильностью Cm(V). ^[31]

Ионы кюрия являются жесткими кислотами Льюиса и, таким образом, образуют наиболее стабильные комплексы с жесткими основаниями. ^[35] Связь в основном ионная, с небольшим ковалентным компонентом. ^[36] Кюрий в своих комплексах обычно демонстрирует 9-кратную координационную среду с трехшапочной тригональной призматической молекулярной геометрией . ^[37]

Изотопы

Известно около 19 радиоизотопов и 7 ядерных изомеров , ^{от 233} Cm до ^{251 Cm; ни один из них не является} стабильным . Самые длинные периоды полураспада составляют 15,6 миллионов лет ( ²⁴⁷ Cm) и 348 000 лет ( ²⁴⁸ Cm). Другие долгоживущие — ²⁴⁵ Cm (8500 лет), ²⁵⁰ Cm (8300 лет) и ²⁴⁶ Cm (4760 лет). Кюрий-250 необычен: он в основном (~86%) распадается путем спонтанного деления . Наиболее часто используемые изотопы — ²⁴² Cm и ²⁴⁴ Cm с периодами полураспада 162,8 дня и 18,11 года соответственно. ^[5]

Все изотопы в диапазоне от ²⁴² Cm до ²⁴⁸ Cm, а также ²⁵⁰ Cm, подвергаются самоподдерживающейся ядерной цепной реакции и, таким образом, в принципе, могут быть ядерным топливом в реакторе. Как и в большинстве трансурановых элементов, сечение ядерного деления особенно велико для нечетных по массе изотопов кюрия ²⁴³ Cm, ²⁴⁵ Cm и ²⁴⁷ Cm. Их можно использовать в реакторах на тепловых нейтронах , тогда как смесь изотопов кюрия подходит только для быстрых реакторов-размножителей , поскольку четные по массе изотопы не делятся в тепловом реакторе и накапливаются по мере увеличения выгорания. ^[41] Топливо из смешанного оксида (МОКС), которое должно использоваться в энергетических реакторах, должно содержать мало или совсем не содержать кюрия, поскольку нейтронная активация 248 ^Cm создаст калифорний . Калифорний является сильным излучателем нейтронов и загрязняет конечную часть топливного цикла и увеличивает дозу облучения персонала реактора. Следовательно, если младшие актиниды будут использоваться в качестве топлива в реакторе на тепловых нейтронах, кюрий следует исключить из топлива или поместить в специальные топливные стержни, где он будет единственным присутствующим актинидом. ^[42]

Поток трансмутации между ²³⁸ Pu и ²⁴⁴ Cm в LWR. ^[43]
Процент деления равен 100 минус указанные проценты.
Общая скорость трансмутации сильно варьируется в зависимости от нуклида.
²⁴⁵ Cm– ²⁴⁸ Cm являются долгоживущими с незначительным распадом.

В соседней таблице перечислены критические массы изотопов кюрия для сферы без замедлителя или отражателя. С металлическим отражателем (30 см стали) критические массы нечетных изотопов составляют около 3–4 кг. При использовании воды (толщиной ~20–30 см) в качестве отражателя критическая масса может быть всего лишь 59 граммов для ²⁴⁵ Cm, ​​155 граммов для ²⁴³ Cm и 1550 граммов для ²⁴⁷ Cm. Существует значительная неопределенность в этих значениях критической массы. Хотя обычно она составляет порядка 20%, некоторые исследовательские группы приводили значения для ²⁴² Cm и ²⁴⁶ Cm, равные 371 кг и 70,1 кг соответственно. ^{[41] [44]}

Кюрий в настоящее время не используется в качестве ядерного топлива из-за его малой доступности и высокой цены. ^{[45] 245} Cm и ²⁴⁷ Cm имеют очень малую критическую массу и поэтому могут использоваться в тактическом ядерном оружии , но, насколько известно, ни одно из них не было создано. Кюрий-243 не подходит для этого из-за его короткого периода полураспада и сильного α-излучения, которое может вызвать чрезмерное тепло. ^[46] Кюрий-247 был бы весьма подходящим из-за его длительного периода полураспада, который в 647 раз больше, чем у плутония-239 (используемого во многих существующих видах ядерного оружия ).

Происшествие

В осадках после ядерного испытания «Айви Майк» было обнаружено несколько изотопов кюрия .

Самый долгоживущий изотоп, ²⁴⁷ Cm, имеет период полураспада 15,6 миллионов лет; поэтому любой изначальный кюрий, то есть присутствовавший на Земле, когда он образовался, должен был к настоящему времени распасться. Его прошлое присутствие в качестве вымершего радионуклида обнаруживается как избыток его изначального, долгоживущего дочернего ²³⁵ U. ^[47] Следы ²⁴² Cm могут встречаться в природе в урановых минералах из-за захвата нейтронов и бета-распада ( ²³⁸ U → ²³⁹ Pu → ²⁴⁰ Pu → ²⁴¹ Am → ²⁴² Cm), хотя их количества будут крошечными, и это не было подтверждено: даже при «чрезвычайно щедрых» оценках возможностей поглощения нейтронов количество ²⁴² Cm, присутствующее в 1 × 10 ⁸  кг 18%-ной урановой смоляной обманки, не будет даже одним атомом. ^{[48] ​​[49] [50]} Следы ²⁴⁷ Cm также, вероятно, были принесены на Землю космическими лучами , но это также не было подтверждено. ^[48] Существует также возможность того, что ²⁴⁴ Cm образуется как дочерний продукт двойного бета-распада природного ²⁴⁴ Pu. ^{[48] [51]}

Кюрий производится искусственно в небольших количествах для исследовательских целей. Он также встречается как один из отходов в отработанном ядерном топливе . ^{[52] [53]} Кюрий присутствует в природе в некоторых районах, используемых для испытаний ядерного оружия . ^[54] Анализ обломков на испытательном полигоне первого термоядерного оружия США , Айви Майк (1 ноября 1952 года, атолл Эниветок ), помимо эйнштейния , фермия , плутония и америция, также выявил изотопы берклия, калифорния и кюрия, в частности ²⁴⁵ Cm, ^​​246 Cm и меньшие количества ²⁴⁷ Cm, ²⁴⁸ Cm и ²⁴⁹ Cm. ^[55]

Атмосферные соединения кюрия плохо растворяются в обычных растворителях и в основном прилипают к частицам почвы. Анализ почвы выявил примерно в 4000 раз более высокую концентрацию кюрия в песчаных частицах почвы, чем в воде, присутствующей в порах почвы. Еще более высокое соотношение около 18000 было измерено в суглинистых почвах. ^[56]

Трансурановые элементы от америция до фермия, включая кюрий, встречались в природе в реакторе естественного ядерного деления в Окло , но больше там не встречаются. ^[57]

Кюрий и другие непервичные актиниды также подозреваются в существовании в спектре звезды Пшибыльского . ^[58]

Синтез

Приготовление изотопов

Кюрий производится в небольших количествах в ядерных реакторах , и к настоящему времени накоплены только килограммы ²⁴² Cm и ^{244 Cm, а также граммы или даже миллиграммы для более тяжелых изотопов. Отсюда высокая цена кюрия, которая оценивается в 160–185} долларов США за миллиграмм ^[15] с более поздней оценкой в ​​2000 долларов США/г для ²⁴² Cm и 170 долларов США/г для ²⁴⁴ Cm. ^[59] В ядерных реакторах кюрий образуется из ²³⁸ U в серии ядерных реакций. В первой цепочке ²³⁸ U захватывает нейтрон и превращается в ²³⁹ U, который посредством β ⁻ распада превращается в ²³⁹ Np и ²³⁹ Pu.

Дальнейший захват нейтрона с последующим β ^−- распадом дает америций ( ^241Am ), который далее становится ^242Cm :

Для исследовательских целей кюрий получают путем облучения не урана, а плутония, который в больших количествах содержится в отработанном ядерном топливе. Для облучения используется гораздо более высокий поток нейтронов, что приводит к другой цепочке реакций и образованию ²⁴⁴ Cm: ^[10]

Кюрий-244 альфа распадается до ²⁴⁰ Pu, но он также поглощает нейтроны, отсюда небольшое количество более тяжелых изотопов кюрия. Из них ²⁴⁷ Cm и ²⁴⁸ Cm популярны в научных исследованиях из-за их длительных периодов полураспада. Но скорость производства ²⁴⁷ Cm в реакторах на тепловых нейтронах низкая, поскольку он склонен к делению из-за тепловых нейтронов. ^[60] Синтез ²⁵⁰ Cm путем захвата нейтронов маловероятен из-за короткого периода полураспада промежуточного ²⁴⁹ Cm (64 мин), который β ⁻ распадается до изотопа берклия ²⁴⁹ Bk. ^[60]

Вышеуказанный каскад реакций (n,γ) дает смесь различных изотопов кюрия. Их постсинтетическое разделение является громоздким, поэтому желателен селективный синтез. Кюрий-248 является предпочтительным для исследовательских целей из-за его длительного периода полураспада. Наиболее эффективным способом получения этого изотопа является α-распад изотопа калифорния 252 ^Cf , который доступен в относительно больших количествах из-за его длительного периода полураспада (2,65 года). Таким образом, в год производится около 35–50 мг ^{248 Cm. Сопутствующая реакция производит 248} Cm с изотопной чистотой 97%. ^[60]

Другой изотоп, ²⁴⁵ Cm, ​​может быть получен для исследований в результате α-распада ²⁴⁹ Cf; последний изотоп в небольших количествах образуется в результате β ⁻ -распада ²⁴⁹ Bk .

Подготовка металла

Хроматографические кривые элюирования , показывающие сходство между лантаноидами Tb, Gd, Eu и соответствующими актиноидами Bk, Cm, Am

Большинство процедур синтеза дают смесь изотопов актинидов в виде оксидов , из которых необходимо отделить заданный изотоп кюрия. Примером процедуры может быть растворение отработанного реакторного топлива (например, МОКС-топлива ) в азотной кислоте и удаление основной массы урана и плутония с использованием экстракции типа PUREX ( Plutonium – UR anium EXtraction ) с трибутилфосфатом в углеводороде. Затем лантаноиды и оставшиеся актиниды отделяются от водного остатка ( рафината ) экстракцией на основе диамида, чтобы получить после десорбции смесь трехвалентных актинидов и лантаноидов. Затем соединение кюрия селективно извлекается с использованием многоступенчатых хроматографических и центрифугирующих методов с соответствующим реагентом. ^{[61] Недавно в качестве такого реагента был предложен комплекс} бис -триазинилбипиридина , который является высокоселективным по отношению к кюрию. ^[62] Отделение кюрия от очень химически похожего америция также может быть выполнено путем обработки суспензии их гидроксидов в водном бикарбонате натрия озоном при повышенной температуре. И америций, и кюрий присутствуют в растворах в основном в валентном состоянии +3; америций окисляется до растворимых комплексов Am(IV), но кюрий остается неизменным и поэтому может быть выделен повторным центрифугированием. ^[63]

Металлический кюрий получают восстановлением его соединений. Первоначально для этой цели использовали фторид кюрия(III). Реакция проводилась в среде, свободной от воды и кислорода, в аппарате из тантала и вольфрама , с использованием элементарного бария или лития в качестве восстановителей. ^{[10] [18] [64] [65] [66]}

${\displaystyle \mathrm {CmF_{3}\ +\ 3\ Li\ \longrightarrow \ Cm\ +\ 3\ LiF} }$

Другая возможность – восстановление оксида кюрия (IV) с использованием сплава магния и цинка в расплаве хлорида магния и фторида магния . ^[67]

Соединения и реакции

Оксиды

Кюрий легко реагирует с кислородом, образуя в основном оксиды Cm ₂ O ₃ и CmO ₂ ^[54] , но также известен двухвалентный оксид CmO. ^[68] Черный CmO ₂ можно получить сжиганием оксалата кюрия ( Cm
₂(С)
₂О
₄)
₃), нитрат ( Cm(NO
₃)
₃), или гидроксид в чистом кислороде. ^{[30] [69]} При нагревании до 600–650 °C в вакууме (около 0,01  Па ) превращается в беловатый Cm ₂ O ₃ : ^{[30] [70]}

${\displaystyle {\ce {4CmO2 ->[\Delta T] 2Cm2O3 + O2}}}$.

Или Cm ₂ O ₃ можно получить путем восстановления CmO ₂ молекулярным водородом : ^[71]

${\displaystyle {\ce {2CmO2 + H2 -> Cm2O3 + H2O}}}$

Также известен ряд тройных оксидов типа M(II)CmO _{3 , где M обозначает двухвалентный металл, такой как барий.} ^[72]

Сообщалось, что термическое окисление следовых количеств гидрида кюрия (CmH _{2–3 ) приводит к образованию летучей формы CmO 2} и летучего триоксида CmO ₃ , одного из двух известных примеров очень редкого состояния +6 для кюрия. ^[3] Сообщалось, что другой наблюдаемый вид ведет себя подобно предполагаемому тетроксиду плутония и был предварительно охарактеризован как CmO ₄ , с кюрием в крайне редком состоянии +8; ^[73] но новые эксперименты, похоже, указывают на то, что CmO ₄ не существует, и также ставят под сомнение существование PuO _{4 .} ^[74]

Галогениды

Бесцветный фторид кюрия(III) (CmF ₃ ) может быть получен путем добавления ионов фтора в растворы, содержащие кюрий(III). Коричневый фторид четырехвалентного кюрия(IV) (CmF ₄ ) с другой стороны получается только путем реакции фторида кюрия(III) с молекулярным фтором : ^[10]

${\displaystyle \mathrm {2\ CmF_{3}\ +\ F_{2}\ \longrightarrow \ 2\ CmF_{4}} }$

Известен ряд тройных фторидов вида _A7Cm6F31 ( A = _{щелочной} металл ) . _[ ^75]

Бесцветный хлорид кюрия(III) (CmCl ₃ ) получают путем реакции гидроксида кюрия (Cm(OH) ₃ ) с безводным газообразным хлористым водородом . Его можно далее превратить в другие галогениды, такие как бромид кюрия(III) (бесцветный или светло-зеленый) и иодид кюрия(III) (бесцветный), путем реакции с аммиачной солью соответствующего галогенида при температурах ~400–450 °C: ^[76]

${\displaystyle \mathrm {CmCl_{3}\ +\ 3\ NH_{4}I\ \longrightarrow \ CmI_{3}\ +\ 3\ NH_{4}Cl} }$

Или можно нагреть оксид кюрия до ~600°C с соответствующей кислотой (например, бромистоводородной для бромида кюрия). ^{[77] [78]} Парофазный гидролиз хлорида кюрия (III) дает оксихлорид кюрия: ^[79]

${\displaystyle \mathrm {CmCl_{3}\ +\ \ H_{2}O\ \longrightarrow \ CmOCl\ +\ 2\ HCl} }$

Халькогениды и пниктиды

Сульфиды, селениды и теллуриды кюрия были получены путем обработки кюрия газообразной серой , селеном или теллуром в вакууме при повышенной температуре. ^{[80] [81]} Пниктиды кюрия типа CmX известны для азота , фосфора , мышьяка и сурьмы . ^[10] Их можно получить путем реакции либо гидрида кюрия(III) (CmH ₃ ), либо металлического кюрия с этими элементами при повышенной температуре. ^[82]

Органокуриевые соединения и биологические аспекты

Предсказанная структура куроцена

Металлоорганические комплексы, аналогичные ураноцену , известны также для других актинидов, таких как торий, протактиний, нептуний, плутоний и америций. Молекулярная орбитальная теория предсказывает стабильный комплекс «куроцен» (η ⁸ -C ₈ H ₈ ) ₂ Cm, но он пока не был зарегистрирован экспериментально. ^{[83] [84]}

Образование комплексов типа Cm(nC
₃ЧАС
₇-БТП)
₃(BTP = 2,6-ди(1,2,4-триазин-3-ил)пиридин) в растворах, содержащих ионы nC ₃ H ₇ -BTP и Cm ³⁺ , было подтверждено EXAFS . Некоторые из этих комплексов типа BTP селективно взаимодействуют с кюрием и, таким образом, полезны для его отделения от лантаноидов и других актинидов. ^{[26] [85]} Растворенные ионы Cm ³⁺ связываются со многими органическими соединениями, такими как гидроксамовая кислота , ^[86] мочевина , ^[87] флуоресцеин ^[88] и аденозинтрифосфат . ^[89] Многие из этих соединений связаны с биологической активностью различных микроорганизмов . Полученные комплексы демонстрируют сильную желто-оранжевую эмиссию при возбуждении УФ-светом, что удобно не только для их обнаружения, но и для изучения взаимодействий между ионом Cm3 ⁺ и лигандами через изменения периода полураспада (порядка ~0,1 мс) и спектра флуоресценции. ^{[27] [86] [87] [88] [89]}

Существует несколько сообщений о биосорбции Cm ³⁺ бактериями и археями ^[90] [ ^{91] ,} а в лабораторных условиях было обнаружено, что америций и кюрий поддерживают рост метилотрофов ^[92] .

Приложения

Радионуклиды

Излучение кюрия настолько сильное, что металл светится фиолетовым цветом в темноте.

Кюрий является одним из наиболее радиоактивных изолируемых элементов. Его два наиболее распространенных изотопа ²⁴² Cm и ²⁴⁴ Cm являются сильными альфа-излучателями (энергия 6 МэВ); они имеют довольно короткие периоды полураспада, 162,8 дня и 18,1 года, и дают до 120 Вт/г и 3 Вт/г тепла соответственно. ^{[15] [93] [94]} Поэтому кюрий можно использовать в его обычной оксидной форме в радиоизотопных термоэлектрических генераторах, таких как те, что находятся в космических кораблях. Это применение было изучено для изотопа ²⁴⁴ Cm, в то время как ²⁴² Cm был оставлен из-за его непомерно высокой цены, около 2000 долларов США/г. ²⁴³ Cm с периодом полураспада ~30 лет и хорошим выходом энергии ~1,6 Вт/г мог бы быть подходящим топливом, но он дает значительное количество вредных гамма- и бета- лучей от продуктов радиоактивного распада. Как α-излучатель, ²⁴⁴ Cm нуждается в гораздо меньшей радиационной защите, но у него высокая скорость спонтанного деления, и, следовательно, много нейтронного и гамма-излучения. По сравнению с конкурирующим термоэлектрическим генераторным изотопом, таким как ²³⁸ Pu, ²⁴⁴ Cm испускает в 500 раз больше нейтронов, а его более высокая гамма-эмиссия требует защиты, которая в 20 раз толще — 2 дюйма (51 мм) свинца для источника мощностью 1 кВт, по сравнению с 0,1 дюйма (2,5 мм) для ²³⁸ Pu. Поэтому такое использование кюрия в настоящее время считается непрактичным. ^[59]

Более перспективным применением ²⁴² Cm является создание ²³⁸ Pu, лучшего радиоизотопа для термоэлектрических генераторов, таких как кардиостимуляторы. Альтернативные пути получения ²³⁸ Pu используют реакцию (n,γ) ²³⁷ Np или бомбардировку урана дейтронами , хотя обе реакции всегда производят ²³⁶ Pu как нежелательный побочный продукт, поскольку последний распадается до ²³² U с сильным гамма-излучением. ^[95] Кюрий является распространенным исходным материалом для создания высших трансурановых и сверхтяжелых элементов . Таким образом, бомбардировка ²⁴⁸ Cm неоном ( ²² Ne), магнием ( ²⁶ Mg) или кальцием ( ⁴⁸ Ca ) дает изотопы сиборгия ( ²⁶⁵ Sg), хассия ( ²⁶⁹ Hs и ²⁷⁰ Hs) и ливермория ( ²⁹² Lv, ²⁹³ Lv и, возможно, ²⁹⁴ Lv). ^[96] Калифорний был открыт, когда мишень кюрия-242 размером в микрограмм была облучена альфа-частицами с энергией 35 МэВ с использованием 60-дюймового (150 см) циклотрона в Беркли:

²⁴²
₉₆См
+⁴
₂Он
→²⁴⁵
₉₈Ср.
+¹
₀н

В этом эксперименте было получено всего около 5000 атомов калифорния. ^[97]

Нечетные по массе изотопы кюрия ²⁴³ Cm, ²⁴⁵ Cm и ²⁴⁷ Cm являются высокоделящимися и могут выделять дополнительную энергию в ядерном реакторе теплового спектра . Все изотопы кюрия делятся в реакторах на быстрых нейтронах. Это один из мотивов для разделения и трансмутации второстепенных актинидов в ядерном топливном цикле , помогая снизить долгосрочную радиотоксичность использованного или отработанного ядерного топлива .

Альфа-частичный рентгеновский спектрометр марсохода

рентгеновский спектрометр

Наиболее практичное применение ²⁴⁴ Cm — хотя и довольно ограниченное в общем объеме — это источник α-частиц в рентгеновских спектрометрах альфа-частиц (APXS). Эти приборы были установлены на Sojourner , Mars , Mars 96 , Mars Exploration Rovers и кометном модуле Philae , ^[98] , а также в Mars Science Laboratory для анализа состава и структуры пород на поверхности планеты Марс . ^[99] APXS также использовался в лунных зондах Surveyor 5–7 , но с источником ²⁴² Cm. ^{[56] [100] [101]}

Сложная установка APXS имеет сенсорную головку, содержащую шесть источников кюрия с общей скоростью распада в несколько десятков милликюри (примерно один гигабеккерель ). Источники коллимируются на образце, и анализируются энергетические спектры альфа-частиц и протонов, рассеянных образцом (анализ протонов выполняется только в некоторых спектрометрах). Эти спектры содержат количественную информацию обо всех основных элементах в образце, за исключением водорода, гелия и лития. ^[102]

Безопасность

Из-за своей радиоактивности кюрий и его соединения должны обрабатываться в соответствующих лабораториях по специальным соглашениям. Хотя сам кюрий в основном испускает α-частицы, которые поглощаются тонкими слоями обычных материалов, некоторые из его продуктов распада испускают значительные доли бета- и гамма-лучей, которые требуют более сложной защиты. ^[54] При употреблении кюрий выводится в течение нескольких дней, и только 0,05% поглощается кровью. Оттуда ~45% поступает в печень , 45% в кости, а оставшиеся 10% выводятся. В костях кюрий накапливается на внутренней стороне интерфейсов с костным мозгом и не перераспределяется значительно со временем; его излучение разрушает костный мозг и, таким образом, останавливает создание эритроцитов . Биологический период полураспада кюрия составляет около 20 лет в печени и 50 лет в костях. ^{[54] [56]} Кюрий поглощается организмом гораздо сильнее при вдыхании, а допустимая общая доза ²⁴⁴ Cm в растворимой форме составляет 0,3 мкКи . [ ^15] Внутривенное введение крысам растворов, содержащих ²⁴² Cm и ^{244 Cm, увеличило частоту возникновения} опухолей костей , а вдыхание способствовало развитию рака легких и печени . ^[54]

Изотопы кюрия неизбежно присутствуют в отработанном ядерном топливе (около 20 г/тонну). ^[103] Изотопы ²⁴⁵ Cm– ²⁴⁸ Cm имеют время распада в тысячи лет и должны быть удалены для нейтрализации топлива для утилизации. ^[104] Такая процедура включает несколько этапов, где кюрий сначала отделяется, а затем преобразуется нейтронной бомбардировкой в ​​специальных реакторах в короткоживущие нуклиды. Эта процедура, ядерная трансмутация , хотя и хорошо документирована для других элементов, все еще разрабатывается для кюрия. ^[26]

Ссылки

1. Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
2. Ковач, Аттила; Дау, Фуонг Д.; Марсало, Жоаким; Гибсон, Джон К. (2018). «Пентавалентный кюрий, берклий и калифорний в нитратных комплексах: расширение химии актинидов и степеней окисления». Inorg. Chem . 57 (15). Американское химическое общество: 9453–9467. doi :10.1021/acs.inorgchem.8b01450. OSTI  1631597. PMID  30040397. S2CID  51717837.
3. Доманов, ВП; Лобанов, Ю. В. (октябрь 2011). "Формирование летучего триоксида кюрия(VI) CmO ₃ ". Радиохимия . 53 (5). СП МАИК Наука/Интерпериодика: 453–6. doi :10.1134/S1066362211050018. S2CID  98052484.
4. Schenkel, R. (1977). "Электрическое сопротивление металла 244Cm". Solid State Communications . 23 (6): 389. Bibcode : 1977SSCom..23..389S. doi : 10.1016/0038-1098(77)90239-3.
5. Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
6. "Возможность использования кюрия в качестве топлива для реактора ВВЭР-1200". ScienceDirect . Получено 2024-08-30 .
7. "Кюрий (Cm) | AMERICAN ELEMENTS ®". American Elements: The Materials Science Company . Получено 2024-07-26 .
8. Холл, Нина (2000). Новая химия: витрина современной химии и ее приложений . Cambridge University Press. стр. 8–9. ISBN 978-0-521-45224-3.
9. Seaborg, Glenn T.; James, RA; Ghiorso, A. (1949). "The New Element Curium (Atomic Number 96)" (PDF) . NNES PPR (National Nuclear Energy Series, Plutonium Project Record) . The Transuranium Elements: Research Papers, Paper No. 22.2. 14 B . OSTI  4421946. Архивировано из оригинала (PDF) 12 октября 2007 г.
10. Морсс, LR; Эдельштейн, Н.М. и Фугере, Дж. (ред.): Химия актинидных элементов и трансактинидов , том 3, Springer-Verlag, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1 . 
11. Pepling, Rachel Sheremeta (2003). "Новости химии и машиностроения: это элементарно: Периодическая таблица – Америций" . Получено 2008-12-07 .
12. Кребс, Роберт Э. История и использование химических элементов нашей Земли: справочное руководство, Greenwood Publishing Group, 2006, ISBN 0-313-33438-2 стр. 322 
13. Сиборг, Г.Т. Патент США 3,161,462 «Элемент», Дата подачи: 7 февраля 1949 г., Дата выдачи: декабрь 1964 г.
14. Гринвуд, стр. 1252.
15. Hammond CR "The elements" in Lide, DR, ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
16. Л. Б. Вернер, И. Перлман: «Выделение кюрия», NNES PPR ( Национальная серия по ядерной энергии, Отчет о плутониевом проекте ), т. 14 B, Трансурановые элементы: исследовательские работы , статья № 22.5, McGraw-Hill Book Co., Inc., Нью-Йорк, 1949.
17. "Национальная академия наук. Изадор Перлман 1915–1991". Nap.edu . Получено 25.03.2011 .
18. Wallmann, JC; Crane, WWT; Cunningham, BB (1951). «Получение и некоторые свойства металлического кюрия» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 73 (1): 493–494. doi :10.1021/ja01145a537. hdl :2027/mdp.39015086479790.
19. Вернер, Л. Б.; Перлман, И. (1951). «Первое выделение кюрия». Журнал Американского химического общества . 73 (1): 5215–5217. doi :10.1021/ja01155a063. S2CID  95799539.
20. Milman, V.; Winkler, B.; Pickard, CJ (2003). «Кристаллические структуры соединений кюрия: исследование ab initio». Journal of Nuclear Materials . 322 (2–3): 165. Bibcode :2003JNuM..322..165M. doi :10.1016/S0022-3115(03)00321-0.
21. Янг, Д.А. Фазовые диаграммы элементов, Издательство Калифорнийского университета, 1991, ISBN 0-520-07483-1 , стр. 227 
22. Хейр, Р.; Петерсон, Дж.; Бенедикт, У.; Дюфур, К.; Ити, Дж. (1985). "Рентгеновская дифракция металла кюрия-248 под давлением до 52 ГПа". Журнал менее распространенных металлов . 109 (1): 71. doi :10.1016/0022-5088(85)90108-0.
23. Канеллакопулос, Б.; Блез, А.; Фурнье, Дж. М.; Мюллер, В. (1975). «Магнитная восприимчивость америция и металла кюрия». Solid State Communications . 17 (6): 713. Bibcode : 1975SSCom..17..713K. doi : 10.1016/0038-1098(75)90392-0.
24. Фурнье, Ж.; Блез, А.; Мюллер, В.; Спирле, Ж.-К. (1977). «Кюрий: новый магнитный элемент». Physica B+C . 86–88: 30. Bibcode : 1977PhyBC..86...30F. doi : 10.1016/0378-4363(77)90214-5.
25. Nave, SE; Huray, PG; Peterson, JR и Damien, DA Магнитная восприимчивость пниктидов кюрия, Национальная лаборатория Оук-Ридж
26. Denecke, Melissa A.; Rossberg, André; Panak, Petra J.; Weigl, Michael; Schimmelpfennig, Bernd; Geist, Andreas (2005). "Характеристика и сравнение комплексов Cm(III) и Eu(III) с 2,6-ди(5,6-дипропил-1,2,4-триазин-3-ил)пиридином с использованием EXAFS, TRFLS и квантово-химических методов". Неорганическая химия . 44 (23): 8418–8425. doi :10.1021/ic0511726. PMID  16270980.
27. Bünzli, J.-CG и Choppin, GR Лантаноидные зонды в науках о жизни, химии и науках о Земле: теория и практика , Elsevier, Амстердам, 1989 ISBN 0-444-88199-9 
28. Пеннеман, стр. 24
29. Кинан, Томас К. (1961). «Первое наблюдение водного четырехвалентного кюрия». Журнал Американского химического общества . 83 (17): 3719. doi :10.1021/ja01478a039.
30. Эспри, LB; Эллингер, Ф.Х.; Фрид, С.; Захариасен, WH (1955). «Доказательства четырехвалентного кюрия: рентгеновские данные по оксидам кюрия1». Журнал Американского химического общества . 77 (6): 1707. doi :10.1021/ja01611a108.
31. Gregg J., Lumetta; Thompson, Major C.; Penneman, Robert A.; Eller, P. Gary (2006). "Curium". В Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (ред.). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (PDF) . Том 3 (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. стр. 1397–1443. doi :10.1007/1-4020-3598-5_9. ISBN 978-1-4020-3555-5. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-01-17 . Получено 2013-10-18 .
32. Гринвуд, стр. 1265
33. Холлеман, стр. 1956
34. Пеннеман, стр. 25–26.
35. Дженсен, Марк П.; Бонд, Эндрю Х. (2002). «Сравнение ковалентности в комплексах трехвалентных катионов актинидов и лантаноидов». Журнал Американского химического общества . 124 (33): 9870–9877. doi :10.1021/ja0178620. PMID  12175247.
36. Сиборг, Гленн Т. (1993). «Обзор актинидов и лантаноидов ( f ) элементов». Radiochimica Acta . 61 (3–4): 115–122. doi :10.1524/ract.1993.61.34.115. S2CID  99634366.
37. Гринвуд, стр. 1267.
38. Пфенниг, Г.; Клеве-Небениус Х. и Зельман Эггеберт В. (ред.): Нуклид Карлсруэ , 6-е изд. 1998 год
39. Кан, Юнгмин; Фон Хиппель, Франк (2005). «Ограниченные преимущества сопротивления распространению от переработки неразделенных трансурановых элементов и лантаноидов из отработанного топлива легководных реакторов» (PDF) . Наука и всеобщая безопасность . 13 (3): 169. Bibcode :2005S&GS...13..169K. doi :10.1080/08929880500357682. S2CID  123552796. Архивировано (PDF) из оригинала 28.11.2011.
40. Осака, М.; и др. (2001). «Анализ изотопов кюрия в смешанном оксидном топливе, облученном в быстром реакторе». Журнал ядерной науки и технологий . 38 (10): 912–914. doi : 10.3327/jnst.38.912 .
41. Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire: "Оценка безопасности ядерной критичности. Данные и пределы для актинидов при транспортировке" Архивировано 19 мая 2011 г., на Wayback Machine , стр. 16
42. Национальный исследовательский совет (США). Комитет по технологиям разделения и системам трансмутации (1996). Ядерные отходы: технологии разделения и трансмутации. National Academies Press. стр. 231–. ISBN 978-0-309-05226-9. Получено 19 апреля 2011 г.
43. Сасахара, Акихиро; Мацумура, Тецуо; Николау, Гиоргос; Папайоанну, Дмитрий (2004). «Оценка источников нейтронов и гамма-излучения отработанного топлива LWR с высоким уровнем выгорания UO2 и МОКС» (PDF) . Журнал ядерной науки и технологий . 41 (4): 448–456. дои : 10.3327/jnst.41.448 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 сентября 2015 г.
44. Окундо, Х. и Кавасаки, Х. (2002). «Расчеты критической и субкритической массы кюрия-243 до −247 на основе JENDL-3.2 для пересмотра ANSI/ANS-8.15». Журнал ядерной науки и технологий . 39 (10): 1072–1085. doi : 10.3327/jnst.39.1072 .
45. § 2 Begriffsbestimmungen (Закон об атомной энергии) (на немецком языке)
46. Юкка Лехто; Сяолинь Хоу (2 февраля 2011 г.). Химия и анализ радионуклидов: лабораторные методы и методология. Wiley-VCH. С. 303–. ISBN 978-3-527-32658-7. Получено 19 апреля 2011 г.
47. «Космохимики находят доказательства нестабильности тяжелого элемента при формировании Солнечной системы». phys.org . Чикагский университет. 2016. Получено 6 июня 2022 г.
48. Thornton, Brett F.; Burdette, Shawn C. (2019). «Нейтронная звёздная пыль и элементы Земли». Nature Chemistry . 11 (1): 4–10. Bibcode : 2019NatCh..11....4T. doi : 10.1038/s41557-018-0190-9. PMID  30552435. S2CID  54632815. Получено 19 февраля 2022 г.
49. Earth, Live Science Staff 2013-09-24T21:44:13Z Planet (24 сентября 2013 г.). "Факты о кюрии". livescience.com . Получено 2019-08-10 .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
50. "Кюрий - информация об элементе, свойства и применение | Периодическая таблица". www.rsc.org . Получено 10 августа 2019 г.
51. Третьяк, ВИ; Здесенко, Ю.Г. (2002). "Таблицы данных по двойному бета-распаду — обновление". At. Data Nucl. Data Tables . 80 (1): 83–116. Bibcode :2002ADNDT..80...83T. doi :10.1006/adnd.2001.0873.
52. Чаплин Дж., Уорик П., Канди А., Бошуд Ф., Фруаво П. (25 августа 2021 г.). «Новые конфигурации DGT для оценки биодоступного плутония, америция и урана в морской и пресноводной среде». Аналитическая химия . 93 (35): 11937–11945. doi : 10.1021/acs.analchem.1c01342 . PMID  34432435. S2CID  237307309.
53. Чаплин Дж., Кристл М., Штрауб М., Бохуд Ф., Фруаво П. (2 июня 2022 г.). «Пассивный инструмент отбора проб актинидов в бассейнах выдержки отработанного ядерного топлива». ACS Omega . 7 (23): 20053−20058. doi : 10.1021 /acsomega.2c01884. hdl : 20.500.11850/554631. PMC 9202248. PMID  35722008. 
54. Кюрий (на немецком)
55. Fields, PR; Studier, MH; Diamond, H.; et al. (1956). «Трансплутониевые элементы в отходах термоядерных испытаний». Physical Review . 102 (1): 180–182. Bibcode :1956PhRv..102..180F. doi :10.1103/PhysRev.102.180.
56. Human Health Fact Sheet on Curium Архивировано 18.02.2006 в Wayback Machine , Лос-Аламосская национальная лаборатория
57. Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я (новое издание). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
58. Гопка, В.Ф.; Ющенко, АВ; Ющенко, ВА; Панов, И.В.; Ким, Ч. (15 мая 2008 г.). «Идентификация линий поглощения короткоживущих актинидов в спектре звезды Пшибыльского (HD 101065)». Кинематика и физика небесных тел . 24 (2): 89–98. Bibcode :2008KPCB...24...89G. doi :10.3103/S0884591308020049. S2CID  120526363.
59. Основные элементы статических РИТЭГов Архивировано 15.02.2013 в Wayback Machine , GL Kulcinski, NEEP 602 Course Notes (весна 2000 г.), Nuclear Power in Space, University of Wisconsin Fusion Technology Institute (см. последнюю страницу)
60. Луметта, Грегг Дж.; Томпсон, майор К.; Пеннеман, Роберт А.; Эллер, П. Гэри (2006). «Кюрий» (PDF) . В Морссе; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science+Business Media . п. 1401. ИСБН 978-1-4020-3555-5. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-07-17.
61. Пеннеман, стр. 34–48.
62. Magnusson D; Christiansen B; Foreman MRS; Geist A; Glatz JP; Malmbeck R; Modolo G; Serrano-Purroy D & Sorel C (2009). "Демонстрация процесса SANEX в центробежных контакторах с использованием молекулы CyMe4-BTBP на подлинном топливном растворе" . Извлечение растворителем и ионный обмен . 27 (2): 97. doi :10.1080/07366290802672204. S2CID  94720457.
63. Пеннеман, стр. 25
64. Каннингем, BB; Валлман, JC (1964). «Кристаллическая структура и точка плавления металлического кюрия». Журнал неорганической и ядерной химии . 26 (2): 271. doi :10.1016/0022-1902(64)80069-5. OSTI  4667421.
65. Стивенсон, Дж.; Петерсон, Дж. (1979). «Подготовка и структурные исследования элементарного кюрия-248 и нитридов кюрия-248 и берклия-249». Журнал менее распространенных металлов . 66 (2): 201. doi :10.1016/0022-5088(79)90229-7.
66. Справочник неорганической химии Гмелина , Система № 71, Том 7 а, трансурановые элементы, Часть B 1, стр. 67–68.
67. Юбэнкс, И.; Томпсон, М. К. (1969). «Приготовление металлического кюрия». Inorganic and Nuclear Chemistry Letters . 5 (3): 187. doi :10.1016/0020-1650(69)80221-7.
68. Холлеман, стр. 1972
69. Гринвуд, стр. 1268.
70. Ноэ, М.; Фугер, Дж. (1971). «Эффекты самоизлучения на параметр решетки 244CmO2». Inorganic and Nuclear Chemistry Letters . 7 (5): 421. doi :10.1016/0020-1650(71)80177-0.
71. Хауг, Х. (1967). "Кюрий полуторный оксид Cm2O3". Журнал неорганической и ядерной химии . 29 (11): 2753. doi :10.1016/0022-1902(67)80014-9.
72. Fuger, J.; Haire, R.; Peterson, J. (1993). «Молярные энтальпии образования BaCmO3 и BaCfO3». Журнал сплавов и соединений . 200 (1–2): 181. doi :10.1016/0925-8388(93)90491-5.
73. Доманов, ВП (январь 2013). "Возможность генерации восьмивалентного кюрия в газовой фазе в виде летучего тетраоксида CmO ₄ ". Радиохимия . 55 (1): 46–51. Bibcode :2013Radch..55...46D. doi :10.1134/S1066362213010098. S2CID  98076989.
74. Зайцевский, Андрей; Шварц, WH Eugen (апрель 2014 г.). «Структуры и стабильность изомеров AnO4, An = Pu, Am и Cm: релятивистское исследование функционала плотности». Физическая химия Химическая физика . 2014 (16): 8997–9001. Bibcode :2014PCCP...16.8997Z. doi :10.1039/c4cp00235k. PMID  24695756.
75. Кинан, Т. (1967). "Постоянные решетки K7Cm6F31 в рядах щелочных металлов-актинидов(IV) 1:1 и 7:6". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters . 3 (10): 391. doi :10.1016/0020-1650(67)80092-8.
76. Эспри, Л. Б.; Кинан, ТК; Круз, Ф. Х. (1965). «Кристаллические структуры трифторидов, трихлоридов, трибромидов и трииодидов америция и кюрия». Неорганическая химия . 4 (7): 985. doi :10.1021/ic50029a013. S2CID  96551460.
77. Бернс, Дж.; Петерсон, Дж. Р.; Стивенсон, Дж. Н. (1975). «Кристаллографические исследования некоторых трансурановых тригалогенидов: 239PuCl3, 244CmBr3, 249BkBr3 и 249CfBr3». Журнал неорганической и ядерной химии . 37 (3): 743. doi :10.1016/0022-1902(75)80532-X.
78. Wallmann, J.; Fuger, J.; Peterson, JR; Green, JL (1967). «Кристаллическая структура и параметры решетки трихлорида кюрия». Журнал неорганической и ядерной химии . 29 (11): 2745. doi :10.1016/0022-1902(67)80013-7. S2CID  97334114.
79. Weigel, F.; Wishnevsky, V.; Hauske, H. (1977). "Гидролиз паровой фазы PuCl3 и CmCl3: теплоты образования PuOC1 и CmOCl". Journal of the Less Common Metals . 56 (1): 113. doi :10.1016/0022-5088(77)90224-7.
80. Трок, Р. Актинидные монохалькогениды, том 27, Springer, 2009 ISBN 3-540-29177-6 , стр. 4 
81. Дэмиен, Д.; Шарвилла, Дж. П.; Мюллер, В. (1975). «Подготовка и параметры решетки сульфидов и селенидов кюрия». Inorganic and Nuclear Chemistry Letters . 11 (7–8): 451. doi :10.1016/0020-1650(75)80017-1.
82. Lumetta, GJ; Thompson, MC; Penneman, RA; Eller, PG Curium Архивировано 17 июля 2010 г. в Wayback Machine , Глава девятая в Radioanalytical Chemistry , Springer, 2004, стр. 1420–1421. ISBN 0387341226 , ISBN 978-0387 341224  
83. Эльшенбройх, Ч. Металлоорганическая химия, 6-е издание, Висбаден 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8 , стр. 589 
84. Керридж, Эндрю; Калтсояннис, Николас (2009). «Являются ли основные состояния поздних актиноценов многоконфигурационными? Расчеты CASPT2 с полностью электронным спин-орбитальным сопряжением для An(η8-C8H8)2(An = Th, U, Pu, Cm)». Журнал физической химии A. 113 ( 30): 8737–8745. Bibcode : 2009JPCA..113.8737K. doi : 10.1021/jp903912q. PMID  19719318.
85. Girnt, Denise; Roesky, Peter W.; Geist, Andreas; Ruff, Christian M.; Panak, Petra J.; Denecke, Melissa A. (2010). «6-(3,5-Dimethyl-1H-pyrazol-1-yl)-2,2′-bipyridine as Ligand for Actinide(III)/Lanthanide(III) Separation». Неорганическая химия . 49 (20): 9627–9635. doi :10.1021/ic101309j. PMID  20849125. S2CID  978265.
86. Glorius, M.; Moll, H.; Bernhard, G. (2008). «Комплексообразование кюрия(III) с гидроксамовыми кислотами, исследованное с помощью лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением». Polyhedron . 27 (9–10): 2113. doi :10.1016/j.poly.2008.04.002.
87. Heller, Anne; Barkleit, Astrid; Bernhard, Gert; Ackermann, Jörg-Uwe (2009). "Исследование комплексообразования европия (III) и кюрия (III) с мочевиной в водном растворе, исследованное с помощью лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением". Inorganica Chimica Acta . 362 (4): 1215. doi :10.1016/j.ica.2008.06.016.
88. Moll, Henry; Johnsson, Anna; Schäfer, Mathias; Pedersen, Karsten; Budzikiewicz, Herbert; Bernhard, Gert (2007). "Комплексообразование кюрия (III) с пиовердинами, секретируемыми штаммом Pseudomonas fluorescens из грунтовых вод". BioMetals . 21 (2): 219–228. doi :10.1007/s10534-007-9111-x. PMID  17653625. S2CID  24565144.
89. Moll, Henry; Geipel, Gerhard; Bernhard, Gert (2005). "Комплексообразование кюрия(III) с помощью аденозин-5′-трифосфата (АТФ): исследование с помощью лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением (TRLFS)". Inorganica Chimica Acta . 358 (7): 2275. doi :10.1016/j.ica.2004.12.055.
90. Moll, H.; Stumpf, T.; Merroun, M.; Rossberg, A.; Selenska-Pobell, S.; Bernhard, G. (2004). «Исследование взаимодействия кюрия (III) с Desulfovibrio äspöensis DSM 10631T методом лазерной флуоресцентной спектроскопии с временным разрешением». Environmental Science & Technology . 38 (5): 1455–1459. Bibcode :2004EnST...38.1455M. doi :10.1021/es0301166. PMID  15046347.
91. Ozaki, T.; et al. (2002). "Association of Eu(III) and Cm(III) with Bacillus subtilis and Halobacterium salinarium". Journal of Nuclear Science and Technology . Suppl. 3: 950–953. Bibcode :2002JNST...39S.950O. doi :10.1080/00223131.2002.10875626. S2CID  98319565. Архивировано из оригинала 25.02.2009.
92. Ремик, Кейли; Хелманн, Джон Д. (30 января 2023 г.). «Элементы жизни: биоцентрический тур по периодической таблице». Достижения в микробной физиологии . 82. PubMed Central: 1–127. doi :10.1016/bs.ampbs.2022.11.001. ISBN 978-0-443-19334-7. PMC  10727122 . PMID  36948652.
93. Биндер, Гарри Х.: Lexikon der chemischen Elemente , S. Hirzel Verlag, Штутгарт, 1999, ISBN 3-7776-0736-3 , стр. 174–178. 
94. Справочник неорганической химии Гмелина , Система № 71, Том 7а, трансурановые элементы, Часть A2, стр. 289
95. Kronenberg, Andreas, Plutonium-Batterien Архивировано 26 декабря 2013 г. на Wayback Machine (на немецком языке) "Архивная копия". Архивировано из оригинала 21 февраля 2011 г. Получено 28 апреля 2011 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ) CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
96. Холлеман, стр. 1980–1981.
97. Сиборг, Гленн Т. (1996). Адлофф, JP (ред.). Сто лет после открытия радиоактивности . Ольденбургский Wissenschaftsverlag. п. 82. ИСБН 978-3-486-64252-0.
98. "Der Rosetta Lander Philae" . Bernd-leitenberger.de. 01 июля 2003 г. Проверено 25 марта 2011 г.
99. Ридер, Р.; Ванке, Х.; Эконому, Т. (сентябрь 1996 г.). «Альфа-протонный рентгеновский спектрометр для Марса-96 и Марс-Патфайндера». Бюллетень Американского астрономического общества . 28 : 1062. Бибкод : 1996DPS....28.0221R.
100. Лейтенбергер, Бернд Ди Сюрвейер Раумсонден (на немецком языке)
101. Никс, Оран (1985). "Гл. 9. Основы для геодезиста". SP-480 Дальние путешественники: Исследовательские машины . NASA.
102. Рентгеновский спектрометр альфа-частиц (APXS), Корнелльский университет
103. Хоффманн, К. Канн, человек Gold machen? Гаунер, Гауклер и Гелерте. Aus der Geschichte der chemischen Elemente (Можете ли вы сделать золото? Мошенники, клоуны и ученые. Из истории химических элементов), Urania-Verlag, Лейпциг, Йена, Берлин, 1979, без ISBN, стр. 233
104. Бетсле, Л. Х. Применение разделения/трансмутации радиоактивных материалов при обращении с радиоактивными отходами. Архивировано 26 апреля 2005 г. в Wayback Machine , Ядерный исследовательский центр Бельгии Sck/Cen, Мол, Бельгия, сентябрь 2001 г.

Библиография

• Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
• Холлеман, Арнольд Ф. и Виберг, Nils Lehrbuch der Anorganischen Chemie , 102 Edition, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 . 
• Пеннеман Р.А. и Кинан Т.К. Радиохимия америция и кюрия, Калифорнийский университет, Лос-Аламос, Калифорния, 1960 г.

Внешние ссылки

• Кюрий в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
• Банк данных опасных веществ NLM – Кюрий, радиоактивный