Diferencia entre revisiones de «Curio»
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|radio_covalente =
|radio_van_der_waals =
|configuración_electrónica = {{configuración electrónica|símbolo=Cm}}
|electrones_por_nivel = 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2
|estados_oxidación = 3
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El '''curio''' es un [[elemento sintético]] de la [[Tabla periódica de los elementos|tabla periódica]] cuyo símbolo es '''Cm''' y su [[número atómico]] es '''96'''. Se produce bombardeando [[plutonio]] con [[partícula alfa|partículas alfa]]. Es un [[actínido]]. El curio no existe en el ambiente terrestre, pero puede producirse en forma artificial. Sus propiedades químicas se parecen tanto a las de las [[tierras raras]] típicas que, si no fuera por su radiactividad, podría confundirse fácilmente con uno de estos elementos. Entre los isótopos conocidos del curio figuran los de número de masa 238 a 250. El isótopo <sub>244</sub>Cm es de particular interés a causa de su uso potencial como una fuente compacta de fuerza termoeléctrica, al utilizarse el calor generado por decaimiento nuclear para generar fuerza eléctrica.
El curio es un metal duro, denso y plateado con un punto de fusión y ebullición relativamente altos para un actínido. Mientras que es [[paramagnetismo|paramagnético]] a condiciones ambientales estándar, se convierte en [[antiferromagnetismo|antiferromagnético]] al enfriarse, y también se observan otras transiciones magnéticas en muchos [[compuestos de curio]]. En los compuestos, el curio suele presentar [[valencia (química)|valencia]] +3 y a veces +4, y la valencia +3 es predominante en las soluciones. El curio se oxida fácilmente, y sus óxidos son una forma dominante de este elemento. Forma complejos fuertemente [[fluorescencia|fluorescentes]] con varios compuestos orgánicos, pero no hay pruebas de su incorporación en [[bacteria]]s y [[arqueas]]. Cuando se introduce en el cuerpo humano, el curio se acumula en los huesos, los pulmones y el hígado, donde favorece el [[cáncer]].
El curio metálico puede producirse por reducción del trifluoruro de curio, con vapor de bario. El metal tiene un lustre plateado, el cual se pierde al contacto con el aire, y una [[densidad]] relativa de 13.5. El [[punto de fusión]] es de 1340 (+/-) 40 °C (2444 +/- 72 °F). El metal se disuelve con facilidad en ácidos minerales comunes, con formación de ion tripositivo.
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== Historia ==
[[Archivo:M. Pierre et Mme. Sklodowska Curie, 1903.jpg|miniaturadeimagen|izquierda|El elemento químico recibió el apellido del matrimonio Curie, pioneros en el campo de la [[radiactividad]].]]
El curio fue sintetizado por primera vez en la [[Universidad de California, Berkeley]], también por [[Glenn T. Seaborg]], [[Ralph A. James]] y [[Albert Ghiorso]] en
==Características==
===Físicas===
[[
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El curio es un elemento radioactivo sintético, es un metal duro y denso con una apariencia blanca plateada y propiedades físicas y químicas que se asemejan a las del [[gadolinio]]. Su punto de fusión es 1344 °C el cual es significativamente más elevado que el de los elementos transuránicos previos neptunio (637 °C), plutonio (639 °C) y americio (1173 °C). Por comparación, el gadolinio se funde a 1312 °C. El punto de ebullición del curio es 3556 °C. Con una densidad de 13.52 g/cm<sup>3</sup>, el curio es significativamente más liviano que el neptunio (20.45 g/cm<sup>3</sup>) y el plutonio (19.8 g/cm<sup>3</sup>), pero es más pesado que muchos de los otros metales. Entre las dos formas cristalinas del curio, la α-Cm es más estable en condiciones ambientales. Posee simetría hexagonal, grupo espacial P6<sub>3</sub>/mmc, parámetros de red ''a'' = 365 [[picometro|pm]] y ''c'' = 1182 pm, y cuatro unidades de fórmula en cada celda unitaria.<ref name="Milman">{{cite journal|last1=Milman|first1=V.|title=Crystal structures of curium compounds: an ab initio study|journal=Journal of Nuclear Materials|volume=322|issue=2–3|page=165|date=2003|doi=10.1016/S0022-3115(03)00321-0|bibcode=2003JNuM..322..165M|last2=Winkler|first2=B.|last3=Pickard|first3=C. J.}}</ref> El cristal consiste de un doble [[Close-packing of equal spheres|red hexagonal compacta]] con la secuencia de capa ABAC y por lo tanto es isotípico con el α-lantano. A presiones por encima de 23 [[Pascal (unit)|GPa]], a temperatura ambiente, el α-Cm se transforma en β-Cm, que posee una simetría [[Cubic crystal system|cúbica de cara centrada]], grupo espacial Fm{{overline|3}}m y la constante de red ''a'' = 493 pm.<ref name = "Milman" /> Si se lo comprime a una presión de 43 GPa, el curio adopta una estructura [[Orthorhombic crystal system|ortorómbica]] γ-Cm similar a la del α-uranio, sin que se observen otras transiciones hasta 52 GPa. Estas tres fases del curio también son denominadas Cm I, II y III.<ref>Young, D. A. [https://books.google.com/books?id=F2HVYh6wLBcC&pg=PA227 Phase diagrams of the elements], University of California Press, 1991, {{ISBN|0-520-07483-1}}, p. 227</ref><ref>{{cite journal|last1=Haire|first1=R.|last2=Peterson|first2=J.|last3=Benedict|first3=U.|last4=Dufour|first4=C.|last5=Itie|first5=J.|title=X-ray diffraction of curium-248 metal under pressures of up to 52 GPa|journal=Journal of the Less Common Metals|volume=109|issue=1|page=71|date=1985|doi=10.1016/0022-5088(85)90108-0}}</ref>
El curio tiene propiedades magnéticas peculiares. Mientras que su elemento vecino el americio no presenta desviación de [[paramagnetismo]] [[Ley de Curie–Weiss|Curie-Weiss]] en todo el rango de temperaturas, el α-Cm se transforma a un estado [[Antiferromagnetismo|antiferromagnético]] al enfriarlo a 65–52 K,<ref>{{cite journal|last1=Kanellakopulos|first1=B.|title=The magnetic susceptibility of Americium and curium metal|journal=Solid State Communications|volume=17|issue=6|page=713|date=1975|doi=10.1016/0038-1098(75)90392-0|bibcode = 1975SSCom..17..713K|last2=Blaise|first2=A.|last3=Fournier|first3=J. M.|last4=Müller|first4=W. }}</ref><ref>{{cite journal|last1=Fournier|first1=J.|title=Curium: A new magnetic element|journal=Physica B+C|volume=86–88|page=30|date=1977|doi=10.1016/0378-4363(77)90214-5|bibcode = 1977PhyBC..86...30F|last2=Blaise|first2=A.|last3=Muller|first3=W.|last4=Spirlet|first4=J.-C. }}</ref> y posee una transición β-Cm [[Ferrimagnetismo|ferrimagnética]] a unos 205 K. En cambio, los pnictógenos de curio presentan transiciones [[
De acuerdo a los registros magnéticos, la resistividad eléctrica del curio aumenta con la temperatura – aproximadamente se duplica entre 4 y 60 K – y luego permanece casi constante hasta la temperatura ambiente. Existe un aumento significativo en resistividad a lo largo del tiempo (unos 10 µΩ·cm/h) a causa de daño auto infligido en la red cristalina por la radiación alfa. Lo cual hace incierto el valor absoluto de la resistividad absoluta del curio (alrededor de 125 µΩ·cm. La resistividad del curio es similar a la del gadolinio y a la de los actínidos plutonio y neptunio, pero significativamente más elevada que la del americio, uranio, [[polonio]] y [[torio]].<ref name="res" >Schenkel, R. (1977). "The electrical resistivity of 244Cm metal". Solid State Communications. 23 (6): 389. </ref><ref>{{cite journal|last1=Schenkel|first1=R.|title=The electrical resistivity of 244Cm metal|journal=Solid State Communications|volume=23|issue=6|page=389|date=1977|doi=10.1016/0038-1098(77)90239-3|bibcode = 1977SSCom..23..389S }}</ref>
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===Químicas===
[[
Los iones de curio en solución toman un estado de oxidación de +3, que es el estado de oxidación más estable del curio.<ref>Penneman, p. 24</ref> El estado de oxidación +4 se observa principalmente en unas pocas fases sólidas, tales como CmO<sub>2</sub> y CmF<sub>4</sub>.
Los iones de curio son [[HSAB theory|ácidos de Lewis fuertes]] y por lo tanto forman complejos muy estables con bases fuertes.<ref>{{cite journal|last1=Jensen|first1=Mark P.|last2=Bond|first2=Andrew H. |title=Comparison of Covalency in the Complexes of Trivalent Actinide and Lanthanide Cations|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=124|issue=33|date=2002|pmid=12175247|doi=10.1021/ja0178620|pages=9870–9877|url=https://figshare. com/articles/Comparison_of_Covalency_in_the_Complexes_of_Trivalent_Actinide_and_Lanthanide_Cations/3640428}}</ref> La unión es principalmente iónica, con una pequeña componente covalente.
==Usos==
===Radionucleidos===
El curio es uno de los elementos aislables más radioactivos. Sus dos isótopos más comunes <sup>242</sup>Cm y <sup>244</sup>Cm son emisores alfa tan fuertes 6 MeV); que tienen vidas medias relativamente cortas de 162.8 días y 18.1 años, y producen 120 W/g y 3 W/g de potencia térmica, respectivamente.<ref name="CRC" >Hammond C. R. "The elements" in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.</ref><ref name="Binder">Binder, Harry H.: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, {{ISBN|3-7776-0736-3}}, pp. 174–178.</ref><ref>''Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry'', System No. 71, Volume 7a, transuranics, Part A2, p. 289</ref> Por ello, el curio puede ser utilizado en su forma común de óxido en [[Generador termoeléctrico de radioisótopos|generadores termoeléctricos radioactivos]] que se suelen usar en naves espaciales. Este uso se ha desarrollado para el isótopo <sup>244</sup>Cm, mientras que el <sup>242</sup>Cm fue descartado a causa de su alto costo de alrededor de 2000 USD/g. El <sup>243</sup>Cm con una vida media de unos ~30 años y un buen nivel de producción de energía de ~1.6 W/g lo cual lo torna aceptable como combustible, pero produce una cantidad significativa de radiación [[rayo gama|gama]] y [[partícula beta|beta]] peligrosas a partir de sus productos de decaimiento radioactivos. Si bien como emisor α, el <sup>244</sup>Cm requiere de un blindaje de protección a las radiaciones delgado, posee un elevado ritmo de fisión espontánea, y por lo tanto los ritmos de radiación de neutrones y gama son relativamente altos. Si
Un uso más prometedor del <sup>242</sup>Cm es para producir <sup>238</sup>Pu, un radioisótopo más apropiado para generadores termoeléctricos tales comom los usados en [[marcapaso]]s cardíacos. Las rutas alternativas al <sup>238</sup>Pu utilizan la reacción (n,γ) del <sup>237</sup>Np, o el bombardeo mediante el bombardeo con [[deuterio|deuterones]] de uranio, que siempre produce <sup>236</sup>Pu como un producto secundario no deseado dado que este último decae a <sup>232</sup>U con una fuerte emisión gama.<ref>[http://www.kronenberg.kernchemie.de/ Kronenberg, Andreas], [http://www.kernenergie-wissen.de/pu-batterien.html Plutonium-Batterien] {{
:{{nuclide|curio|242}} + {{nuclide|helio|4}} → {{nuclide|californio|245}} + n
Apenas unos 5,000 átomos de californio fueron producidos en este experimento.<ref>{{cite book|title=One Hundred Years after the Discovery of Radioactivity|editor=Adloff, J. P.|last=Seaborg|first=Glenn T.|page=82|date=1996|publisher=Oldenbourg Wissenschaftsverlag|isbn=978-3-486-64252-0}}</ref>
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Los isótopos de curio con masa impar <sup>243</sup>Cm, <sup>245</sup>Cm, y <sup>247</sup>Cm son todo sumamente físiles y pueden ser utilizados para generar energía adicional en un reactor nuclear con espectro térmico; mientras que todos los isótopos de Cm son fisionables en reactores con espectros de neutrones rápidos. Esta es una de las motivaciones para la separación de actínidos menores y transmutación en el [[ciclo de combustible nuclear]], ayudando a reducir la [[radiotoxicidad]] por largo tiempo del combustible nuclear agotado.
[[
===Espectrómetro de rayos X===
El uso más práctico del <sup>244</sup>Cm—aunque limitado en volumen total—es como fuente de partículas α en el [[alpha particle X-ray spectrometer|espectrómetro de rayos X mediante partículas alfa]]s (APXS). Estos instrumentos fueron instalados en las sondas espaciales [[Mars Pathfinder|Sojourner]], [[Mars rover|Mars]], [[Mars 96]], [[Mars Exploration Rover]]s y [[Philae (
chapter=Ch. 9. Essentials for Surveyor|publisher=NASA|date=1985|title=SP-480 Far Travelers: The Exploring Machines}}</ref>
==Referencias==
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