Curium
Noemd naar Pierre en Marie Curie. Curium is een hard, bros, zilverachtig metaal dat bij kamertemperatuur in droge lucht langzaam ontkleurt. Curium komt niet in de natuur voor; het wordt meestal kunstmatig geproduceerd in kernreactoren door opeenvolgende neutronenvangsten door plutonium- en americiumisotopen.
Curium is zeer radioactief, meer elektropositief dan aluminium, chenisch reactief. Er zijn enkele verbindingen van curium bekend, zoals de fluoriden.
Hoewel curium volgt op americium in het periodiek systeem, was het eigenlijk eerder bekend dan americium en was het het derde transuranium element dat werd ontdekt. Het werd geïdentificeerd door Glenn Seaborg, James, en Albert Ghiorso in 1944 in het Metallurgical Laboratory in Chicago in oorlogstijd, als resultaat van helium-ionenbeschieting van 239Pu in het 60-inch cyclotron van het Berkeley Radiation Laboratory. Zichtbare hoeveelheden (30Mg) van 242Cm, in de vorm van het hydroxide, werden voor het eerst geïsoleerd door Werner en Perlman van de Universiteit van Californië, Berkeley in 1947. In 1950 ontdekten Crane, Wallmann en Cunningham dat de magnetische susceptibiliteit van microgram monsters van CmF3 van dezelfde grootteorde was als die van GdF3. Dit leverde direct experimenteel bewijs voor het toekennen van een elektronische configuratie aan Cm+3. In 1951 prepareerden dezelfde onderzoekers voor het eerst curium in zijn elementaire vorm.
Toepassingen
Curium-242 en curium-244 worden in het ruimtevaartprogramma gebruikt als warmtebron voor compacte thermionische en thermo-elektrische energieopwekking. Omdat het een alfa-emitter is, kan de straling gemakkelijk worden afgeschermd.
Curium in het milieu
Curium komt waarschijnlijk van nature op aarde voor, maar in onwaarschijnlijk kleine hoeveelheden. Geconcentreerde uraniumlagen kunnen er enkele atomen van produceren, door dezelfde processen die atomen van neptunium en plutonium produceren.
Gezondheidseffecten van curium
Curium kan in het lichaam worden opgenomen door het eten van voedsel, het drinken van water, of het inademen van lucht. Gastro-intestinale absorptie uit voedsel of wat is de meest waarschijnlijke bron van inwendig afgezet curium bij de algemene bevolking. Na inname wordt het meeste curium binnen enkele dagen uit het lichaam uitgescheiden en komt het nooit in de bloedbaan terecht; slechts ongeveer 0,05% van de ingenomen hoeveelheid wordt in de bloedbaan geabsorbeerd. Van het curium dat in het bloed terechtkomt, slaat ongeveer 45% neer in de lever, waar het wordt vastgehouden met een biologische halveringstijd van 20 jaar, en 45% slaat neer in het bot, waar het wordt vastgehouden met een biologische halveringstijd van 50 jaar (volgens vereenvoudigde modellen waarin geen rekening is gehouden met tussentijdse herverdeling). Het grootste deel van de resterende 10% wordt direct uitgescheiden. Curium in het skelet wordt voornamelijk afgezet op de endosteale oppervlakken van mineraal bot en herverdeelt zich slechts langzaam over het gehele botvolume.
Curium vormt in het algemeen alleen een gevaar voor de gezondheid als het in het lichaam wordt opgenomen; er is echter een klein extern risico verbonden aan de oneven genummerde isotopen, d.w.z. curium-243, curium-245, en curium-247. De belangrijkste manieren van blootstelling zijn ingestie van voedsel en water die curium bevatten en inademing van met curium verontreinigd stof. Inslikken is over het algemeen de meest zorgwekkende vorm van blootstelling, tenzij er een nabijgelegen bron van besmet stof is. Omdat curium veel gemakkelijker in het lichaam wordt opgenomen door inademing dan door inslikken, kunnen beide blootstellingsroutes belangrijk zijn. De grootste zorg voor de gezondheid zijn bottumoren als gevolg van de ioniserende straling die wordt uitgezonden door curiumisotopen die op botoppervlakken worden afgezet.
Skeletkankers werden waargenomen bij ratten die via intraveneuze injectie aan curium-242 en curium-244 werden blootgesteld, en long- en leverkankers bij ratten die via inhalatie werden blootgesteld.
Milieu-effecten van curium
Het testen van kernwapens in de atmosfeer, dat in 1980 wereldwijd werd gestaakt, heeft het meeste curium in het milieu voortgebracht. Ongevallen en andere lozingen door wapenproductie-installaties hebben plaatselijk besmetting veroorzaakt. De hoeveelheid is echter te verwaarlozen en de straling ervan draagt slechts een minieme fractie bij aan de achtergrondstraling van de aarde. Curiumoxide is de meest voorkomende vorm in het milieu.
Curium is doorgaans vrij onoplosbaar en hecht zich zeer stevig aan gronddeeltjes. De concentratie van curium in zandige bodemdeeltjes is naar schatting ongeveer 4.000 maal hoger dan in interstitieel water (in de poriën tussen bodemdeeltjes), en het bindt zich nog vaster aan leembodem, waar de concentratieverhoudingen nog hoger zijn (18.000).
Terug naar grafiek periodieke elementen.