Küriyum

Özellikler

Küriyum, "Cm" sembolü ve atom numarası 96 olan radyoaktif bir elementtir. Adını, radyoaktivite araştırmalarıyla tanınan Marie ve Pierre Curie'den almıştır. Küriyum, ilk kez Temmuz 1944'te Kaliforniya Üniversitesi'nde çalışmalar yapan Amerikalı kimyager Glenn T. Seaborg tarafından keşfedilmiştir. Seaborg'un yaptığı bu keşif Kasım 1947'de halka duyurulmuştur.

Küriyum, bir aktinit için yüksek erime noktasına (1345°C) sahiptir. Standart koşullarda sert, yoğun, gümüşe yakın renkli bir metaldir. Bulunduğu sıcaklığa göre değişken manyetik özellikler sergiler. Standart koşullarda paramanyetik iken, soğuduğunda antiferromanyetik hale gelir. Bileşiklerde, küriyumun +3 ve +4 değerlik aldığı bilinmektedir. Çok kolay oksitlenebilen küriyum, organik bileşiklerle güçlü flüoresan kompleksler oluşturur, ancak bakteri ve arkelerde bileşik oluşturduğuna dair bir kanıt bulunamamıştır. Küriyum insan vücuduna girdiğinde, kemiklerde, akciğerlerde ve karaciğerde birikerek kansere sebep olmaktadır.

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

En uzun ömürlü Küriyum izotopu olan ²⁴⁷Cm, 15.6 milyon yıllık bir yarı ömre sahiptir. Küriyum sentetik bir elementtir ve evrende doğal yollarla oluşmaz. Küçük miktarlarda küriyum, araştırmalarda kullanılmak üzere yapay olarak üretilir. Ayrıca, kullanılmış nükleer yakıtların içerisinde az miktarlarda küriyum bulunur. Benzer şekilde, nükleer silahları test etmek için kullanılan alanlarda da bulunur.^[1] İlk ABD yapımı hidrojen bombası olan Ivy Mike'ın test edildiği (1 Kasım 1952) arazide patlama sonrası toprak analizi yapıldığında, küriyumun ²⁴⁵Cm ve ²⁴⁶Cm izotoplarına rastlanmıştır.^[2]

Uygulama ve Kullanım Alanları

Küriyum, radyoaktif elementler arasında en çok kullanıma sahip elementlerden biridir. En yaygın iki izotopu ²⁴²Cm ve ²⁴⁴Cm güçlü alfa yayıcılardır (6 MeV). Bu iki izotop sırasıyla 120 W/g ve 3 W/g kadar termal enerji üretirler.^{[3], [4]} Bu nedenle küriyum, radyoizotop termoelektrik jeneratörlerinde kullanılır. ²⁴²Cm izotopunun bir diğer uygulaması, kalp pillerinde kullanılmak üzere ²³⁸Pu üretimidir. ²⁴⁴Cm izotopunun en yaygın uygulaması ise X-ışını spektrometrelerinde alfa-parçacığı kaynağı olarak kullanmaktır. Bu spektrometreler, Mars'ın yüzeyindeki kayaların bileşimini ve yapısını analiz etmek için kullanılırlar.^[4]

Tarihi

Küriyum, ilk kez 1944'te Glenn Seaborg, Ralph James ve Albert Ghiorso'nun ekibi tarafından, Berkeley, California'da siklotron kullanılarak üretilmiştir. Yeni keşfedilen plütonyumun (izotop-239) bir parçasını alfa parçacıklarıyla çarpıştıran ekip yeni bir ürün elde etmiştir. Daha sonra Chicago Üniversitesi'ndeki Metalurji Laboratuvarı'na giderek ürünü burada incelemiş ve minik bir küriyum örneği tanımlanmıştır. Ancak ekibin bu başarısı, II. Dünya Savaşı'nın bitimine kadar resmi olarak açıklanmamıştır. İlk olarak 11 Kasım 1945'te çocuklara yönelik bir radyo programında konuk olan Seaborg bu buluştan söz etmiştir. Ertesi hafta küriyumun bulunuşu resmi olarak tüm dünyaya duyurulmuştur.^[5]

Etimolojisi

Küriyum elementi adını, radyumu keşfeden ve radyoaktivite alanındaki çalışmaları ile tanınan Marie Skłodowska-Curie ve kocası Pierre Curie'den almıştır.

Önlem ve Güven

Başlıca maruz kalma yolu, küriyum içeren yiyecek veya suyun yutulması ve küriyum ile kirlenmiş havanın solunmasıdır. Vücuda alındıktan birkaç gün içinde küriyumun çoğu vücut dışına atılır ve alınan miktarın sadece yaklaşık %0.05'i kana karışır. Kana karışan küriyumun yaklaşık %45'i karaciğerde, %45'i ise kemiklerde birikir. Kalan %10'luk kısmın da çoğu geri dışarı atılır. İskeletteki küriyum, esas olarak kemik yüzeyinde birikir. Küriyum, yalnızca vücut içerisine girdiğinde sağlık açısından bir tehlikedir. Bununla birlikte, ²⁴³Cm, ²⁴⁵Cm ve ²⁴⁷Cm gibi tek sayılı izotoplarıyla temas etmek de sağlık açısından risklidir. Oluşabilecek en büyük sağlık sorunu, kemik yüzeylerinde biriken küriyum izotoplarının yaydığı radyasyondan kaynaklanan kemik tümörleridir. Deney fareleri üzerinde yapılan testlerde, damar yoluyla ²⁴²Cm ve ²⁴⁴Cm izotoplarına maruz bırakılan farelerin kemik kanseri, solunum yoluyla küriyuma maruz kalan farelerin ise akciğer ve karaciğer kanseri oldukları gözlenmiştir.^[1]