Curium
Nommé d’après Pierre et Marie Curie. Le curium est un métal argenté, dur et cassant, qui se ternit lentement dans l’air sec à température ambiante. Le curium n’existe pas à l’état naturel ; il est généralement produit artificiellement dans les réacteurs nucléaires par des captures successives de neutrons par des isotopes de plutonium et d’américium.
Le curium est très radioactif, plus électropositif que l’Aluminium, cheniquement réactif. Quelques composés du curium sont connus, comme les fluorures.
Bien que le curium suive l’américium dans le système périodique, il était en fait connu avant l’américium et était le troisième élément transuranien à être découvert. Il a été identifié par Glenn Seaborg, James et Albert Ghiorso en 1944 au Metallurgical Laboratory de Chicago, en temps de guerre, à la suite du bombardement par des ions hélium du 239Pu dans le cyclotron de 60 pouces du Berkeley Radiation Laboratory. Des quantités visibles (30Mg) de 242Cm, sous forme d’hydroxyde, ont été isolées pour la première fois par Werner et Perlman de l’Université de Californie à Berkeley en 1947. En 1950, Crane, Wallmann et Cunningham ont découvert que la susceptibilité magnétique d’échantillons de microgrammes de CmF3 était du même ordre de grandeur que celle du GdF3. Cela a fourni une preuve expérimentale directe de l’attribution d’une configuration électronique au Cm+3. En 1951, les mêmes travailleurs ont préparé le curium sous sa forme élémentaire pour la première fois.
Applications
Le curium-242 et le curium-244 sont utilisés dans le programme spatial comme source de chaleur pour la production d’énergie thermionique et thermoélectrique compacte. Étant un émetteur alpha, son rayonnement peut être facilement protégé contre.
Le curium dans l’environnement
Le curium est probablement présent naturellement sur Terre, mais en quantités incroyablement faibles. Les gisements concentrés d’uranium peuvent en produire quelques atomes, par les mêmes processus qui produisent des atomes de neptunium et de plutonium.
Effets du curium sur la santé
Le curium peut être absorbé par l’organisme en mangeant des aliments, en buvant de l’eau ou en respirant de l’air. L’absorption gastro-intestinale des aliments ou ce qui est la source la plus probable de tout curium déposé en interne dans la population générale. Après l’ingestion, la plupart du curium est excrété du corps en quelques jours et ne passe jamais dans la circulation sanguine ; seulement 0,05 % environ de la quantité ingérée est absorbée dans la circulation sanguine. Sur le curium qui atteint le sang, environ 45 % se dépose dans le foie où il est conservé avec une demi-vie biologique de 20 ans, et 45 % se dépose dans les os où il est conservé avec une demi-vie biologique de 50 ans (selon des modèles simplifiés qui ne tiennent pas compte de la redistribution intermédiaire). La plupart des 10 % restants sont directement excrétés. Dans le squelette, le curium se dépose principalement sur les surfaces endostées de l’os minéral et ne se redistribue que lentement dans tout le volume osseux.
Le curium ne présente généralement un danger pour la santé que s’il est absorbé par l’organisme ; cependant, il existe un petit risque externe associé aux isotopes impairs, c’est-à-dire le curium-243, le curium-245 et le curium-247. Les principaux modes d’exposition sont l’ingestion d’aliments et d’eau contenant du curium et l’inhalation de poussières contaminées par le curium. L’ingestion est généralement l’exposition la plus préoccupante, à moins qu’il n’y ait une source de poussière contaminée à proximité. Comme le curium est absorbé par l’organisme beaucoup plus facilement s’il est inhalé plutôt qu’ingéré, les deux voies d’exposition peuvent être importantes. Le principal problème de santé est celui des tumeurs osseuses résultant du rayonnement ionisant émis par les isotopes du curium déposés sur les surfaces osseuses.
Des cancers du squelette ont été observés chez des rats exposés par injection intraveineuse au curium-242 et au curium-244 et des cancers du poumon et du foie chez des rats exposés par inhalation.
Effets environnementaux du curium
Les essais atmosphériques d’armes nucléaires, qui ont cessé dans le monde entier en 1980, ont généré la plupart du curium environnemental. Les accidents et autres rejets des installations de production d’armes ont provoqué une contamination localisée. La quantité est cependant négligeable et son rayonnement ne contribue qu’à une fraction infime du rayonnement de fond d’Eartch. L’oxyde de curium est la forme la plus courante dans l’environnement.
Le curium est généralement assez insoluble et adhère très fortement aux particules du sol. La concentration de curium dans les particules de sol sableux est estimée à environ 4 000 fois plus élevée que dans l’eau interstitielle (dans les espaces interstitiels entre les particules de sol), et il se lie encore plus étroitement au sol limoneux où les rapports de concentration sont encore plus élevés (18 000).
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