Element 96 · Actinide

Curium (Cm)

Curium (Cm) is het element met atoomnummer 96, een hard, zilverwit en sterk radioactief metaal. Het is vernoemd naar Marie Curie en haar man Pierre. Curium wordt in kernreactoren gemaakt en is zo radioactief dat het in het donker paars gloeit. Ondanks die zeldzaamheid heeft het een opvallende rol in de ruimtevaart: marsrovers gebruiken curium om de samenstelling van gesteente te meten.

Curium in cijfers
SymboolCm
Atoomnummer96
Atoommassa[247] (massagetal langstlevende isotoop)
CategorieActinide
Groep— (f-blok)
Periode7
Blokf-blok
Fase bij 20 °Cvast
Smeltpunt1340 °C
Kookpunt3110 °C
Dichtheid13,51 g/cm³
Elektronenconfiguratie[Rn] 5f7 6d1 7s2
Elektronen per schil2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
Elektronegativiteit (Pauling)1,3
Oxidatiegetallen+3 (ook +4)
Ontdekt1944 door Glenn Seaborg, Ralph James en Albert Ghiorso
Engelse naamCurium

Eigenschappen van curium

Curium is een zilverig metaal dat qua uiterlijk op gadolinium lijkt. Het reageert met zuurstof, waterdamp en zuren en vormt dan verbindingen waarin het meestal de oxidatietoestand +3 heeft, zoals curium(III)oxide. Door de halfgevulde 5f-schil met zeven elektronen is +3 bijzonder stabiel. In vaste verbindingen zoals CmO2 en CmF4 komt ook +4 voor. Curium is magnetisch interessant: bij lage temperatuur wordt het antiferromagnetisch. De isotopen zijn intens radioactief. Curium-244 (18 jaar halfwaardetijd) en curium-242 (163 dagen) produceren zoveel warmte dat een klompje uit zichzelf heet wordt. Het langstlevende isotoop, curium-247, heeft een halfwaardetijd van 15,6 miljoen jaar. Curium-oplossingen fluoresceren oranje onder uv-licht. Omdat curium zo veel warmte en straling afgeeft, moeten onderzoekers het koelen en achter dikke afscherming bewaren. Bij elke stap in een experiment ontstaan bovendien vervalproducten zoals plutonium, die de metingen kunnen verstoren.

Naam. Curium eert Marie en Pierre Curie, pioniers van het onderzoek naar radioactiviteit, net zoals het lanthanide erboven, gadolinium, naar een wetenschapper is genoemd.

Atoombouw en plaats in het periodiek systeem

Curium staat in periode 7 van het periodiek systeem, in het f-blok.

Een neutraal atoom heeft 96 protonen in de kern en 96 elektronen, verdeeld over 7 schillen: 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2. Het periodenummer (7) is gelijk aan het aantal schillen.

Buren in het systeem: links/ervoor: Americium (Am, 95); rechts/erna: Berkelium (Bk, 97).

De andere actiniden: Actinium, Thorium, Protactinium, Uranium, Neptunium, Plutonium, Americium, Berkelium, Californium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium, Lawrencium.

Voorkomen

Curium komt in de natuur niet voor, behalve mogelijk in onmeetbaar kleine sporen in uraniumafzettingen. Het wordt gemaakt door plutonium of americium in een kernreactor langdurig met neutronen te bestralen. Gebruikte splijtstof bevat zo per ton enkele tientallen grammen curium. De eerste weegbare hoeveelheid werd in 1947 geïsoleerd. Het werd ontdekt in Berkeley, door plutonium-239 te beschieten met alfadeeltjes in een cyclotron. In gebruikte splijtstof van kerncentrales hopen zich vooral de isotopen curium-242 en curium-244 op, die bij opwerking kunnen worden afgescheiden.

Toepassingen

  • Curium-244 dient als alfabron in röntgenspectrometers op marsrovers zoals Sojourner, Opportunity en Curiosity om gesteenten te analyseren.
  • Curium is een uitgangsstof voor het maken van nog zwaardere elementen zoals berkelium en californium.
  • Curium-242 en -244 zijn onderzocht als compacte warmtebron voor elektriciteitsopwekking in satellieten en pacemakers.

Veelgestelde vragen

Naar wie is curium vernoemd?

Curium is vernoemd naar Marie Curie en Pierre Curie, die eind negentiende eeuw baanbrekend onderzoek deden naar radioactiviteit en de elementen polonium en radium ontdekten. Het is een van de weinige elementen die naar een vrouw zijn genoemd; meitnerium is een ander voorbeeld.

Waar wordt curium voor gebruikt?

Curium-244 wordt gebruikt als stralingsbron in instrumenten op marsrovers. De alfadeeltjes en röntgenstraling die terugkaatsen van een steen verraden welke elementen erin zitten. Daarnaast is curium een grondstof om in kernreactoren zwaardere elementen zoals californium te maken.

Verder lezen