CURIUM

Isotopes et propriétés nucléaires

On connaît treize isotopes du curium, de nombres de masse compris entre 238 et 250 ; ils sont tous radioactifs et produits artificiellement, mais l'existence de traces de curium 247 dans certains minerais de terres rares très anciens n'est pas impossible ; par ailleurs, certains astrophysiciens supposent que, durant l'explosion de supernovae de type I, il y a formation de californium 254 radioactif qui décroît par émission β^- en donnant ²⁵⁰Cm.

Par suite de la facilité de sa préparation, le curium 242 est l'isotope le plus étudié, bien que sa demi-vie soit relativement courte (162,5 j) et sa manipulation dangereuse. En effet, chaque milligramme de ²⁴²Cm émet par minute 10¹³ particules alpha d'une énergie de 6,11 MeV, qui provoquent un dégagement de chaleur de 0,12 W. Cette intense activité spécifique peut décomposer les solutions, perturber la structure cristalline d'un composé, en élever la température.

Ainsi, à la surface d'une pastille d'oxyde de curium 242, la température est supérieure à 1 000 ⁰C, car il se dégage environ 1 200 watts par centimètre cube d'oxyde Cm₂O₃ (un bloc de métal s'échaufferait spontanément à l'incandescence). La manipulation de cet isotope requiert des précautions particulières : la dose de tolérance d'un organisme humain pour ²⁴²Cm est très faible, environ 10 ^-11 gramme (cf. américium et transuraniens).

Aussi le curium 244, émetteur alpha d'activité spécifique environ quarante fois plus faible, a remplacé, à mesure de sa disponibilité, le curium 242 pour l'étude des propriétés physiques et chimiques de l'élément.

Les isotopes ²⁴⁵Cm, ²⁴⁶Cm, ²⁴⁷Cm et ²⁴⁸Cm, qui présentent une grande stabilité nucléaire, seront encore plus appropriés pour effectuer ces recherches. L'isotope 248 a la particularité de se désintégrer à la fois par émission alpha (89 p. 100) et par fission spontanée (11 p. 100) avec des demi-vies longues qui sont respectivement de 4,7.10⁵ et 4,6.10⁶ ans.