Úvod
Curium (Cm) je transuránový, vysoko rádioaktívny chemický prvok. Jeho protónové číslo je 96 a v periodickej tabuľke patrí medzi aktinoidy. V čistej forme je to striebristo-biely, kujný kov, ktorý na vzduchu pomerne rýchlo oxiduje. Vďaka svojej intenzívnej rádioaktivite v tme slabo žiari. Keďže ide o umelý prvok, v prírode sa prirodzene nevyskytuje. Získava sa v jadrových reaktoroch alebo urýchľovačoch častíc, najčastejšie bombardovaním plutónia alfa časticami. V stopových množstvách ho možno nájsť aj vo vyhoretom jadrovom palive.
Vlastnosti
Curium, značka Cm, je syntetický rádioaktívny prvok s protónovým číslom 96, patriaci do skupiny aktinoidov. V čistej forme je to striebristo-biely, tvrdý a hustý kov, ktorý je pomerne kujný. Jeho teplota topenia dosahuje približne 1345 stupňov Celzia a svojou hustotou prekonáva plutónium. Chemicky je veľmi reaktívny, na vzduchu rýchlo oxiduje a reaguje s väčšinou nekovov. Najstabilnejším a najbežnejším oxidačným stavom je +3, hoci sú známe aj zlúčeniny v stave +4. Všetky jeho izotopy sú nestabilné a vyžarujú intenzívne alfa žiarenie, čo spôsobuje samovoľné zahrievanie a svietenie.
Pôvod názvu
Prvok bol pomenovaný na počesť vedcov Marie a Pierra Curieovcov ako uznanie za ich priekopnícku prácu pri objavovaní a výskume rádioaktivity. Názov bol navrhnutý analogicky k prvku gadolínium, ktorý leží v periodickej tabuľke priamo nad ním a je pomenovaný po vedcovi Johanovi Gadolinovi.
Objav
Objav curia sa datuje do leta 1944 a je pripisovaný tímu vedcov Glenn T. Seaborg, Ralph A. James a Albert Ghiorso na Kalifornskej univerzite v Berkeley. V rámci prísne tajného projektu Manhattan bombardovali v 60-palcovom cyklotróne terč z oxidu plutoničitého (plutónium-239) časticami alfa. Týmto procesom vytvorili izotop curium-242. Kvôli vojnovému utajeniu bol objav zverejnený až po vojne. Prvok bol pomenovaný na počesť Marie a Pierra Curieovcov, priekopníkov vo výskume rádioaktivity, čím nadviazal na tradíciu jeho lantanoidového analógu gadolínia, pomenovaného po vedcovi.
Výskyt v prírode
Curium sa v zemskej kôre prirodzene takmer nevyskytuje; ide o výlučne umelo pripravený prvok. Jeho stopové množstvá boli detegované na mieste bývalého prírodného jadrového reaktora v Oklo, Gabone. Vyrába sa v malých množstvách v jadrových reaktoroch úmyselným ožarovaním ľahších aktinoidov, ako je plutónium alebo americium. V prostredí vysokého neutrónového toku tieto prvky postupne zachytávajú neutróny a prostredníctvom beta premien sa transformujú na ťažšie izotopy, vrátane izotopov curia, najmä ²⁴⁴Cm. Následne musí prebehnúť extrémne zložitý chemický separačný proces na jeho izoláciu a purifikáciu.
Využitie
Curium, predovšetkým jeho izotop curium-244, je cenným zdrojom alfa častíc. Toto využitie našlo uplatnenie v alfa-časticových röntgenových spektrometroch (APXS), ktoré sa nachádzajú na palubách vesmírnych sond a roverov skúmajúcich Mars. Tieto prístroje analyzujú chemické zloženie hornín a pôdy. Vďaka vysokej hustote energie uvoľnenej pri rádioaktívnom rozpade sa curium-242 a curium-244 zvažovali aj ako zdroj energie pre rádioizotopové termoelektrické generátory v kozmických misiách. V prírode sa curium nevyskytuje, a preto nemá žiadne prirodzené využitie ani funkciu v biologických či geologických procesoch.
Zlúčeniny
Všetky známe zlúčeniny curia sú výlučne syntetického pôvodu, vytvorené v laboratórnych podmienkach. Najbežnejšími a najstabilnejšími sú oxidy, ako napríklad oxid curičitý (CmO₂) a oxid curitý (Cm₂O₃). Tieto zlúčeniny majú pevnú kryštalickú štruktúru. Okrem oxidov boli pripravené aj halogenidy, ako fluorid curitý (CmF₃) alebo chlorid curitý (CmCl₃). Curium tiež tvorí zlúčeniny s inými nekovmi a existujú aj komplexné organokovové zlúčeniny, ktoré sú predmetom vedeckého výskumu. Keďže curium sa v prírodnom prostredí nenachádza, neexistujú ani žiadne jeho prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny.
Zaujímavosti
Curium je mimoriadne rádioaktívny prvok. Niektoré jeho izotopy, najmä curium-244, sú v dostatočnom množstve natoľko rádioaktívne, že v tme viditeľne žiaria červenou farbou v dôsledku ionizácie okolitého plynu. Intenzívny alfa rozpad tiež generuje značné množstvo tepla, približne 2,8 wattu na gram, čo spôsobuje, že sa vzorka kovu samovoľne zahrieva na vysokú teplotu. Z fyzikálneho hľadiska je zaujímavé, že curium je prvým aktinoidom, ktorý vykazuje magnetické usporiadanie; pri nízkych teplotách sa stáva antiferomagnetickým. Je to veľmi tvrdý a hustý kov striebornej farby.
