кюрий

КЮРИЙ (от имени П. Кюри и М. Склодовской-Кюри; лат. Curium) Cm

искусственный радиоактивный хим. элемент III гр. периодической системы, ат. н. 96; относится к актиноидам. Стабильных изотопов не имеет. Известно 15 изотопов с мас. ч. 237–251. Наиб. долгоживущие изотопы ²⁴⁷Сm (T_1/2 1,58∙10⁷ лет) и ²⁴⁸Сm(Т_1/2 3,4∙10⁵ лет)-α-излучатели. Первый из них обнаружен в земной коре в некоторых 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. К. — мягкий серебристо-белый металл; светится в темноте под действием собственного α-излучения. При обычной температуре устойчива модификация с гексагои. решеткой типа α-La (а=0,3496 нм, с=1,1331 нм), выше 1277 °C — с кубич. гранецснтрированной (а=0,4382 нм), ΔH⁰ перехода 3,ЗкДж/моль. Для К. т. пл. 1358 °C, т. кип. 3110 °C; рентгеновская плотн. 13,51 г/см³; C⁰_p 27 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_пл 14 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 71 Дж/(моль∙К); уравнение температурной зависимости давления пара: lgp( мм рт. ст.)=(4,74b0,37)-(18060b690)/T (1170–2068 К); ферромагнетик с точкой Кюри 131 К. По химическим свойствам К. во многом подобен лантаноидам и Am. С разб. кислотами образует соли Cm³⁺, с H₂ при 200–250 °C — CmH_2+x. При прокаливании Сm₂(C₂O₄)₃ или Сm(OH)₃ на воздухе или в токе O₃ либо O₂ при 650 °C получают диоксид СmO₂ (см. табл.). При нагр. СmO₂ в высоком вакууме или в атмосфере H₂ получают сесквиоксид Ст₂O₃ с т. пл. 2270 °C: при 600 °C образуется кубич. модификация, при 900 °C — моноклинная, при 1615 °C — гексагональная. Известны галогениды Cm(III), а также высшие фториды. Трифторид CmF₃ (т. пл. 1410 °C, плотн. 9,7 г/см³) получают действием газообразного HF на СmO₂ при 400–450 °C или осаждением фтористоводородной кислотой из водного раствора в виде гидрата с послед. обезвоживанием над P₂O₅. Тетрафторид CmF₄ получают фторированием CmF₃ фтором при 400 °C. Известны комплексные фториды и летучий CmF₆. Трихлорид СmCl₃ (плотн. 5,81 г/см³.

ΔH⁰_обр −970 кДж/моль) получают взаимод. газообразного HCl с СтO₂ при 400 500 °C В паровой фазе СmCl₃ гидролизустся до оксихлорида CmOCl. Трибромид СmBr_э и трииодид Сml₃ получают из СmCl₃ при действии соотв. МH₄Br или NH₄I в токе H₂ при 400 450 °C. Известен также оксибромид CmOBr. Водные растворы Cm(III) бесцветны, конц. растворы — 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); ΔH⁰_обр иона Cm³⁺ для бесконечно разб. раствора −611 кДж/моль. При окислении Cm³⁺ персульфатом калия при нагр. в присутствии ненасыщ. гетерополианионов образуется неустойчивый Cm⁴⁺; Cm⁶⁺ (в виде СтO₂²⁺) получен при β-распаде ²⁴²АmO₂⁺ в твердом K₃АmO₂(CO₃)₂.

Получение. Изотопы К. образуются при облучении Pu и Am в ядерных реакторах. ²⁴²Сm в больших количествах с малой примесью др. изотопов К. получают при облучении ²⁴¹Am тепловыми нейтронами. При облучении Pu и ²⁴³Аm образуется смесь изотопов К. с мас. ч. 244–248; при малом интегральном потоке нейтронов получают сравнительно чистый ²⁴⁴Сm, а при очень большом — ²⁴⁸Сm. Миллиграммовые количества ²⁴⁸Сm можно выделить из старых образцов ²⁵²Сf Для выделения изотопов К. используют экстракцию, сорбцию и осаждение. Металлич. К. получают восстановлением CmF₃ парами Ba при 1275 °C или СmO₂ сплавом Mg-Zn в присутствии флюса MgCl₂-MgF₂ при 900 °C. 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 ²³⁸ Pu. К. 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 К. получен Г. Сиборгом, Р. Джеймсом и А. Гиорсо в 1944 при облучении ²³⁹Pu ускоренными α-частицами. Первое чистое соед. К. выделено Л. Вернером и И. Пёрлменом в 1947, металлич. К. получен Дж. Уолменом и др. в 1951.

^{Лит. см. при ст. актиноиды.}

_{Б. Ф. Мясоедов}