Küriyum Elementinin Genel Özellikleri

Doğal bir element olmayan Küriyum, radyoaktifliği çok yüksek olan bir aktinittir. Radyoaktivite teorisinin öncüleri olarak bilinen ünlü fizikçiler Curie çiftinin onuruna isimlendirilmiştir. Küriyum adı bu ikilinin soyadından esinlenerek bu elemente verilmiştir. Sentezi çok zor bir element olan Küriyum en ağır elementlerin başında gelir. Bu zamana kadar yapılan araştırmaların sonucunda herhangi bir doğal kaynakta küriyum elementine rastlanmamıştır. Küriyum elementinin genel özellikleri arasında izole edilebilen en güçlü radyoaktif elementtir. Çok yüksek radyoaktivite özelliğine sahip olduğu için bu elementin kimyasal yapısını incelemek neredeyse imkansızdır. Uranyum üstü bir aktinittir. Dünya üzerinde bu zamana kadar elde edilen küriyum miktarı yalnızca 500 gramdır. Küriyum insan sağlığı için en zararlı olan elementlerden bir tanesidir. Yüksek derece toksik özelliğe sahip olan bu element çok tehlikelidir. Yüksek miktarda küriyuma maruz kalınması halinde zaman içinde ölümcül sonuçlar doğurabilir. Herhangi bir şekilde vücuda girmesi halinde kemiklerde birikir. Radyasyon yayacağı için alyuvar oluşumunu önler. Bu durumda da başta kemik kanseri ve kan kanseri olmak üzere pek çok hastalığa yol açar.

Küriyum Elementi Keşfi ve Tarihçesi

Küriyum elementinin keşfi 1944 1944 yılında Amerika’da keşfedilmiştir. Bu elementin kaşifleri Gleen T. Seaborg, Ralph A. James ve Albetr Ghiorso’dur. İlk olarak Kaliforniya Üniversitesi’nde sentezlenen bu elementin kimyasal olarak tanımlanması Chicago Üniversitesi’nde gerçekleşmiştir. Küriyum elementinin keşfi, bir nükleer silah üretim programı olarak bilinen Manhattan Projesi esnasında olmuştur. Bu elementin keşfi İkinci Dünya Savaşı sırasında gizli tutulmuş ancak 11 Kasım 1945 tarihinde açıklanmıştır. Küriyum elementinin ilk sunumu Seaborg tarafından Amerikan Kimya Derneği tarafından düzenlenen bir toplantıda yapılmıştır. Seaborg bu toplantıdan yaklaşık bir hafta katıldığı bir çocuk programında 95 numaralı Amerikyum ve 96 numaralı Küriyum elementlerini bulduklarını açıklamış ve bu durum o dönemde olağan dışı olarak adlandırılmıştır. Küriyum elementinin ilk kez izole edilmesi ise 1947 yılında gerçekleşmiştir. Bu izolasyon işlemi Kaliforniya Üniversitesi bünyesinde kimyager olan Louis Werner ve Isadore Perlman tarafından yapılmıştır. Perlman ve Werner yaklaşık olarak bir yıl boyunca Amerikyum -241 izotopunu yavaş yavaş hareket ettirmiş ve nötron bombardımanına tutmuştur. Bir yılın ardından bu işlem sonuç vermiş ve Küriyum -242 izole edilmiştir.

Küriyum elementi isminin esinlenildiği Mari Curie ve Pierre Cuei çifti, radyoaktivite üzerine uzun yıllar boyunca önemli çalışmalar yapmıştır. Yaptıkları bu çalışmaların karşılığını çeşitli alanlarda Nobel ödülü olarak alan çift aynı zamanda bir elemente verilen isim ile onurlandırılmıştır. Marie Curie radyoloji dalının kurucusudur. Eşi Pierre Curie ise kristal bilimi, manyetizma ve ışınetki bilimlerinin en önemli öncülerinden bir tanesidir. Marie Curie ile birlikte 1903’te Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldüler. Curie çifti bu çalışmalarının yanı sıra radyum ve polonyum elementlerini keşfetmiştir. Marie Curie, radyuma maruz kalmasından kaynaklanan bir kanser sonucunda vefat etmiştir.

Küriyum Elementinin Periyodik Tabloda Yeri ve Atomik Özellikleri

Kimyasal sembolü Cm olan Küriyum elementinin periyodik tabloda yeri 7. Periyotta ve F blokta bulunmaktadır. Elementlerinin atom numarası 96’dır. 247 ve 0703 atom ağırlıklarına sahiptir. Bu elementin proton sayısı 96, nötron sayısı 151, elektron sayısı ise 96 ‘dır. Bunun yanı sıra erime noktası 1340 °C, kaynama sıcaklığı ise 3110 °C olarak ölçülmüştür. Küriyum, aktinitler arasında yer alır. Yani radyoaktif nadir toprak elementleri arasında yer alır. Küriyum elementinin özellikleri arasında katı bir metal olması yer alır. Saf küriyum kırılgan ve sert bir yapıya sahiptir. Kimyasal olan küriyum ise reaktif özelliktedir. Elektropozitifliği yüksek olan bir nadir toprak elementidir. Hava ile temas etmesi sonucu çok çabuk oksitlenir. Bu nedenle küriyumun dış yüzeyi koruma amacı ile bir film tabakasıyla kaplanır. Küriyum elementinin bu zamana kadar altı adet bileşiği elde edilmiştir bunlar; küriyum iyonür, küriyum bromür, küriyum klorür, küriyum teraflorür, küriyum dioksit ve küriyum trioksittir.

Küriyum elementi doğada saf olarak bulunmaz. Çünkü doğal bir element değildir. Doğal şartlarla oluşmaz. Nükleer reaktörlerde plütonyum ve uranyumun sentezlenmesi ile elde edilir. Bu sentezlenme nötron bombardımanları ile gerçekleştirilir. Yani sadece laboratuvar ortamında sentezlenmesi mümkündür. Küriyum elementinin atom numaraları 233 ile 252 arasında değişkenlik gösteren 20 adet izotopu bulunur. Bu izotoplardan yalnızca 8 tanesi doğal olarak oluşur. Cm -247 izotopu küriyumun en kararlı ve uzun ömürlü izotopudur. Öyle ki bu izotopun yarılanma ömrü 15.6 milyon yıldır. Cm -244 izotopunun yarılanma ömrü ise 18.1 yıldır. Cm-244 ‘ün elde edilmesi amerikyum 243 ve 244 numaralı izotoplarının nötron bombardımanına tutulması sonucu gerçekleşir. Küriyum elementinin diğer izotoplarının yarılanma ömürleri şu şekildedir. Cm-233 izotop 23 saniyedir, cm-238 izotop 2.4 saat, cm-240 izotop 27 gündür ve cm-243 izotop 29.1 yıldır. Cm -245 izotopu 8423 yıl, Cm -246 izotopu 4706 yıl, Cm -248 izotopu 340 bin yıl, Cm -249 izotopu 64 dakika, Cm -251 izotopu 16.8 dakika ve son olarak Cm -252 izotopunun yarılanma süresi ise 2 gün olarak bilinir.

Küriyum Elementinin Kullanım Alanları

Küriyum elementi kullanım alanları kısıtlı olan bir elementtir. Radyoaktif özelliği olan nadir toprak elementlerinden bir tanesi olduğu için özellikle nükleer reaktörlerde kullanılır. En önemli kullanım alanı laboratuvar araştırmalarıdır. Bunların dışında radyoizotop termoelektrik jeneratörlerinde yakıt olarak kullanılır. Cm -242 ve Cm -244 izotopları tıbbi uygulamalarda kullanılır. Çünkü cm -242 izotopu her bir gramda 3 watt kadar termal enerji üretme kapasitesine sahiptir. Cm -244 ise güçlü bir alfa vericisi olma özelliği taşır. Bu nedenle tıbbi uygulamalarda kullanıldığı görülür.