Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Кюрий – очередной химический элемент, который относится к трансурановым элементам, элементам, не встречающимся в земной коре (незначительные количества плутония и нептуния, спонтанно образующиеся в процессах с участием урановых руд, не в счет). Кюрий твердый, хрупкий металл серебристо-белого цвета, который быстро тускнеет на воздухе, этот элемент можно получить только в ядерном реакторе. Нуклид ²⁴²Cm был получен в 1944 году во время работы над Манхэттенским проектом Гленом Сиборгом, Ральфом Джеймсом и Альбертом Гиорсо. Для того, чтобы получить этот элемент, исследователи бомбардировали мишень из ²³⁹Pu α-частицами. Как и о всех остальных элементах, которые Сиборг с коллегами обнаружил во время работ, основная цель которых была – создание атомной бомбы, информация о кюрии была обнародована уже после окончания Второй Мировой войны – об открытии кюрия, как и америция, американцы впервые услышали в детском радиошоу; на кюрий и способ его получения, как и на америций Сиборг оформил патент (впрочем, и для элемента № 95, и для элемента № 96 срок действия патента истёк еще в 1960-е годы).

Кюрий получил название в честь супругов Кюри – радиоактивный элемент логично было назвать в честь тех, кто заложил основы теории радиации. Кстати, над кюрием в группе лантаноидов находится гадолиний, названный в честь финского химика Юхана Гадолина, посвятившего свою жизнь изучению редкоземельных элементов, так что в названии нового элемента Сиборг продолжал следовать параллели Европий-Америций, выстроенной для элемента с номером 95. Хотя, все могло бы быть совсем не так – близость химических свойств америция и кюрия приводила к колоссальным сложностям в их разделении, и достаточно устав от этой процедуры, Сиборг ли, кто его из коллег, предложил назвать парочку № 95 и № 96 «пандемониум» и «делириум» – «ад» и «бред» на латыни. К счастью, самообладание вернулось к ученым, и элементы с такими названиями в Периодической системе не появились.

Известно девятнадцать изотопов кюрия, все они радиоактивны. Первый из них, ²⁴²Cm, в 1947 году был выделен в форме гидроксида, и в 1951 году – в виде металла. Наиболее устойчив ²⁴⁷Cm, его период полураспада около 16 миллионов лет, период полураспада ²⁴⁸Cm 340 тысяч лет, а ядер ²⁵⁰Cm и ²⁴⁵Cm – девять и восемь с половиной тысяч лет соответственно. Все остальные изотопы кюрия распадаются гораздо легче, их периоды полураспада исчисляются годами или месяцами.

Несмотря на неустойчивость, кюрий находит практическое применение – либо как топливо для радиоизотопных термоэлектрических генераторов, которые используют на спутниках, космических зондах или в автономных спускаемых роверах (пока, однако, к ним можно отнести только марсоходы), либо как излучатель α-частиц для α-частичных рентгеновских спектрометров, которыми опять же чаще всего оснащают автономные аппараты для изучения космоса.

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы – это электрические генераторы, преобразующие в электроэнергию термическую энергию распада радиоактивного материала. Работает такой генератор по принципу обычной термопары – кюрий, разлагаясь, выделяет тепло, которое нагревает спаянные друг с другом проводники из различного материала, в результате чего образуется электрический ток. Правда, иногда тепло радиоактивного распада кюрия использовалось непосредственно, например, для обогрева марсоходов. Для применения в изучении космического пространства радиоактивный материал должен выделять достаточное количество тепловой энергии на единицу массы, и кюрий в этом отношении привлекательнее плутония и америция, также применяющихся в аналогичных целях.