Curium Cm

Entdeckung

Curium wurde erstmals im Sommer 1944 von Glenn Seaborg, Ralph James und Albert Ghiorso hergestellt. Sie beschossen Plutonium-239 im 60-Zoll-Zyklotron von Berkeley mit Alphateilchen (Heliumkernen) und analysierten das Produkt am Metallurgical Laboratory der University of Chicago, wo sie ein neues Isotop identifizierten, Curium-242, mit einer Halbwertszeit von etwa fünf Monaten. Tatsächlich wurde es kurz vor Element 95, Americium, entdeckt.

Wie Americium blieb es im Krieg geheim und wurde von Seaborg im November 1945 kurz vor der offiziellen Bekanntgabe erstmals in einer Radio-Quizsendung für Kinder öffentlich erwähnt. Die frühen Proben waren unsichtbar klein. Um 1947 stellten Forscher durch Neutronenbestrahlung von Americium in einem Reaktor eine sichtbare Menge Curiumhydroxid her, und 1951 wurde Curiummetall isoliert.

Herkunft des Namens

Das Lanthanoid direkt über Curium ist Gadolinium, benannt nach dem finnischen Chemiker Johan Gadolin. Seaborgs Team folgte dieser Parallele und benannte Element 96 nach Marie und Pierre Curie, den Pionieren der Radioaktivität. Das Symbol ist Cm. Es war eines der ersten Elemente, die nach Wissenschaftlern benannt wurden.

Wichtigste Verwendungen

• Planetenforschung: Curium-244 diente als Strahlenquelle in Alpha-Röntgen-Spektrometern (APXS). An ein Gestein gedrückt, beschießt das Instrument es mit Alphateilchen und Röntgenstrahlen und bestimmt aus der zurückkommenden Röntgenstrahlung, welche Elemente das Gestein enthält. Mehrere Marsrover führten solche Instrumente mit.
• Herstellung schwererer Elemente: Curium-248-Targets dienten unter anderem zur Erzeugung von Element 116, Livermorium, und anderer superschwerer Kerne.
• Mögliche Wärmequelle: Curium-242 und Curium-244 erzeugen viel Zerfallswärme und wurden für Radionuklidbatterien untersucht, auch wenn meist Plutonium-238 gewählt wird.
• Ansonsten wird Curium vor allem in der Grundlagenforschung eingesetzt.

Isotope

Curium hat keine stabilen Isotope. Das langlebigste ist Curium-247 mit einer Halbwertszeit von etwa 15,6 Millionen Jahren. Das zuerst gefundene Isotop, Curium-242, hat eine Halbwertszeit von etwa 163 Tagen, und Curium-244, das in Weltrauminstrumenten genutzt wird, von etwa 18 Jahren. Curium-242 und Curium-244 reichern sich auch in abgebrannten Brennelementen an, wo ihre Wärmeleistung und Neutronenemission für die Abfallbehandlung von Bedeutung sind.

Im Alltag

Im Alltag kommt Curium nicht vor; fast alles davon auf der Erde wurde in Reaktoren und bei Kernwaffentests erzeugt. Es ist ein starker Alphastrahler, der sich nach Aufnahme in den Körper in Knochen und Leber anreichert und dort lange verbleibt, weshalb es als hochgefährlicher radioaktiver Stoff eingestuft ist. Labore handhaben es oft fernbedient in geschlossenen Einhausungen. Das Metall ist silberweiß, oxidiert an der Luft aber leicht.