Voir la source de Curium

{{Infobox Élément/Curium}}
{{Voir homonymes|Curium (homonymie)}}

Le '''curium''', de [[Liste des éléments chimiques|symbole]] Cm, est l'[[élément chimique]] de {{nobr|[[numéro atomique]] 96}}. C'est un [[transuranien]] [[Élément synthétique|synthétique]] de la [[Famille d'éléments chimiques|famille]] des [[actinide]]s. Il a été nommé d'après les physiciens [[Pierre Curie|Pierre]] et [[Marie Curie]].

Le curium se présente comme un [[métal]] radioactif, d'un blanc argenté et d'une grande [[dureté]]. Il se forme dans les [[réacteur nucléaire|réacteurs nucléaires]] : une tonne de combustible usé en contient en moyenne {{unité|20|g}}.

Le curium est formé pour la première fois à l'été 1944 à partir d'un élément plus léger, le [[plutonium]]. Cette découverte n'est tout d'abord pas rendue publique. Ce n'est que le 11 novembre 1945, au cours d'une émission américaine pour les enfants, que l'invité, [[Glenn Theodore Seaborg|Glenn T. Seaborg]], auteur de la découverte, annonce au public son existence, en répondant à un jeune auditeur qui demandait si on avait découvert de nouveaux éléments<ref>{{Lien web|langue=en |titre=C&EN: IT'S ELEMENTAL: THE PERIODIC TABLE - AMERICIUM |url=http://pubs.acs.org/cen/80th/americium.html |site={{lang|en|American Chemical Society}} |date= |consulté le=2019-05-04}}.</ref>.

Le curium est un puissant [[Radioactivité α|émetteur α]]. En raison de la grande puissance thermique qui en résulte, il a été envisagé de l'utiliser dans des [[Générateur thermoélectrique à radioisotope|générateurs thermoélectriques à radioisotope]]. En outre, il a été utilisé pour la fabrication de {{nobr|[[plutonium 238]]}} destinée à réaliser des générateurs à radioisotope à faible [[radioactivité γ]], pour activer des [[Stimulateur cardiaque|stimulateurs cardiaques]] par exemple. Cet élément peut être utilisé comme matière première pour la fabrication d'autres transuraniens et [[transactinide]]s. Il sert aussi de source de [[Radioactivité α|rayons α]] dans les spectromètres X avec lesquels les robots explorateurs de Mars [[Mars Pathfinder|{{lang|en|Sojourner}}]], [[Spirit (rover)|{{lang|en|Spirit}}]] et {{lang|en|[[Opportunity]]}} ont analysé les roches [[Mars (planète)|martiennes]], et l'atterrisseur [[Philae (atterrisseur)|Philaé]] de la sonde [[Rosetta (sonde spatiale)|Rosetta]] a analysé la surface de la [[comète]] [[67P/Tchourioumov-Guérassimenko|67P/Tchourioumov-Guerassimenko]].

== Histoire ==

[[Fichier:Glenn_Seaborg_-_1964.jpg|vignette|gauche|Glenn T. Seaborg.]]
[[Fichier:Berkeley 60-inch cyclotron.jpg|vignette|gauche|Cyclotron de {{unité|60|[[Pouce (unité)#Pays anglophones|pouces]]}} à Berkeley.]]

Le curium a été découvert en 1944 à l'université de Californie par [[Glenn Theodore Seaborg|Glenn T. Seaborg]], [[Ralph A. James]] et [[Albert Ghiorso]]. Dans leur série d'expériences, ils ont utilisé le [[cyclotron]] de {{unité|60|[[Pouce (unité)#Pays anglophones|pouces]]}} ({{unité|1,50 m}}) de l'[[Université de Californie à Berkeley]]. Après le [[neptunium]] et le [[plutonium]], ce fut le troisième [[transuranien]] découvert depuis 1940. Sa fabrication a été réussie avant celle de l'[[américium]], de numéro atomique pourtant inférieur d'une unité<ref name="E96">{{article  |langue=en  |année=  1949 |titre= The New Element Curium (Atomic Number 96)  |périodique=  NNES PPR ''({{lang|en|National Nuclear Energy Series, Plutonium Project Record}})'' |nom1= Seaborg |prénom1= G. T. |prénom2=R. A.  |nom2= James |prénom3 = A. | nom3 = Ghiorso |volume= 14B   |  résumé = http://www.osti.gov/cgi-bin/rd_accomplishments/display_biblio.cgi?id=ACC0049&numPages=13&fp=N | url texte =http://www.osti.gov/accomplishments/documents/fullText/ACC0049.pdf |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>{{,}}<ref name="Morrs" />.

Pour la fabrication d'un nouvel élément, on utilisait le plus souvent les [[oxyde]]s de l'élément à irradier. Dans le cas présent, on déposait une solution de [[nitrate]] de {{lang|en|[[plutonium 239]]}} sur une feuille de [[platine]] de {{unité|0.5|cm|2}}. La solution était alors évaporée, et le sel restant était chauffé suffisamment pour donner le [[dioxyde de plutonium]] {{fchim|PuO|2}}. Après exposition dans le cyclotron, la couche était dissoute dans l'[[acide nitrique]], puis [[précipité]]e par mélange avec une solution d'[[ammoniaque]]. Le reste était dissous avec de l'[[Acide#Dissolution acide|acide]] [[perchlorate|perchlorique]]. Une séparation finale avait lieu avec des [[échangeur d'ions|échangeurs d'ions]]. Dans ces expériences, deux isotopes différents ont été produits : le {{lang|en|[[curium 242]]}} et le {{lang|en|[[curium 240]]}}.

Le premier, {{exp|242}}Cm, a été obtenu en juillet/août 1944 par irradiation de {{lang|en|[[plutonium 239]]}} avec des [[Particule α|particules α]] {{Nucléide|4|2|He}}, ce qui donne l'isotope cherché à la suite d'une réaction (α, n) :

: {{Nucléide|239|94|Pu|Plutonium 239}} + {{Nucléide|4|2|He|Particule α}} → {{Nucléide|242|96|Cm|Curium 242}} + {{Nucléide|1|0|n|Neutron}}.

L'identification se fait sans ambiguïté sur la base de l'énergie caractéristique de la particule α émise à la désintégration.

:{{Nucléide|242|96|Cm|Curium 242}} → {{Nucléide|238|94|Pu|Plutonium 238}} + {{Nucléide|4|2|He|Particule α}}.

La [[demi-vie]] de cette désintégration a d'abord été mesurée à {{unité|150|j}} (meilleure mesure actuelle : {{unité|162.8|j}}<ref name="nubase" />).

Le deuxième isotope, {{exp|240}}Cm, de plus courte vie, qui est produit de la même manière par irradiation de {{exp|239}}Pu par des particules α, n'a été découvert par la même équipe qu'en {{date-|mars 1945}} :

:{{Nucléide|239|94|Pu|Plutonium 239}} + {{Nucléide|4|2|He|Particule α}} → {{Nucléide|240|96|Cm|Curium 240}} + 3 {{Nucléide|1|0|n|Neutron}}.

La demi-vie de la désintégration α subséquente a tout d'abord été mesurée comme {{unité|27.6|j}} (valeur actuelle {{unité|27|j}}<ref name="nubase" />).

En raison de la continuation de la [[Seconde Guerre mondiale]], la découverte du nouvel élément n'a d'abord pas été publiée. Le public ne l'apprit que d'une manière très curieuse : dans l'émission radio américaine ''{{lang|en|Quiz Kids}}'' du {{date-|11 novembre 1945}}, un des jeunes auditeurs a demandé à Glenn Seaborg, invité de l'émission, si l'on avait découvert de nouveaux éléments, au cours de la recherche sur les [[Bombe A|armes atomiques]]. Seaborg répondit positivement et dévoila ainsi l'existence de cet élément, ainsi que celui immédiatement inférieur en numéro atomique, l'américium<ref>{{Lien web |lang=en |url= http://pubs.acs.org/cen/80th/americium.html  |titre=  C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Americium |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>. Ceci arriva encore avant la présentation officielle à un symposium de l'{{lang|en|[[American Chemical Society]]}}, le 16 novembre 1945.

La découverte des {{nobr|isotopes 242}} et 240 du curium, leur production et leurs composés ont été brevetés plus tard sous le nom de « ''{{lang|en|ELEMENT 96 AND COMPOSITIONS THEREOF}}'' », sous le seul nom d'inventeur de Glenn T. Seaborg<ref>{{Lien web |lang=en |titre=Patent # 3161462 |url=https://patents.google.com/patent/US3161462A/en |éditeur=Google Patents |consulté le=12 novembre 2010}}.</ref>.

Le nom de curium a été choisi par analogie avec « [[gadolinium]] », le métal des [[Terre rare|terres rares]] qui se trouve dans la classification périodique juste au-dessus du curium. Le nom du gadolinium avait été donné d'après le célèbre chercheur sur les terres rares, [[Johan Gadolin]]. Le choix de celui du curium fut fait en l'honneur de [[Pierre Curie|Pierre]] et [[Marie Curie]]<ref>[http://www.webelements.com/curium/ Description du curium] sur ''webelements.com'', consulté le {{date-|4 février 2015}}.</ref>, dont le travail scientifique avait ouvert la voie à la recherche sur la radioactivité : {{début citation}}Comme nom pour l'élément de numéro {{nobr|atomique 96}}, nous aimerions proposer « curium », avec le symbole Cm. Il y a des preuves que l'{{nobr|élément 96}} contient {{nombre|7|électrons}} 5f, et est donc analogue à l'élément gadolinium avec ses {{nombre|7|électrons}} 4f dans la [[Famille d'éléments chimiques|famille]] des [[Terre rare|terres rares]]. Sur cette base, l'{{nobr|élément 96}} serait nommé d'après les Curie, de manière analogue à la désignation du gadolinium, en l'honneur du chimiste Gadolin<ref name="E96" />.{{fin citation}}
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  Fichier:Marie Curie (Nobel-Chem).jpg|[[Marie Curie]], 1911.
  Fichier:PierreCurie.jpg|[[Pierre Curie]].
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La première quantité pondérable de curium a pu être réalisée en 1947 sous forme d'[[hydroxyde de curium|hydroxyde de Cm({{III}})]], par {{Lien|langue=de|trad=Louis B. Werner|fr=Louis B. Werner|texte=Louis B. Werner}} et {{Lien|langue=en|trad=Isadore Perlman|fr=Isadore Perlman|texte=Isadore Perlman}}<ref>{{Lien web |langue=en |titre=National Academy of Sciences – Isadore Perlman 1915–1991 |url=http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/perlman-isadore.pdf |format=pdf |consulté le=12 novembre 2010}}.</ref>. Il s'agissait alors de {{unité|40|µg}} d'hydroxyde {{formule chimique|{{exp|242}}Cm(OH)|3}}, obtenu par irradiation neutronique d'américium {{exp|241}}Am<ref>{{article|langue=en|prénom1=Louis B.|nom1=Werner|prénom2=Isadore|nom2=Perlman|titre=Isolation of Curium|périodique=NNES PPR ''({{lang|en|National Nuclear Energy Series, Plutonium Project Record}})''|volume=14B|année=1949|date=}}.</ref>. Ce n'est qu'en 1951 qu'il a été présenté sous forme élémentaire par réduction de [[fluorure]] de Cm({{III}}) {{formule chimique|CmF|3}} par du [[baryum]]<ref name="CM_METALL">{{Article|langue=en|prénom1=J. C.|nom1=Wallmann|prénom2=W. W. T.|nom2=Crane|prénom3=B. B.|nom3=Cunningham|titre=The Preparation and Some Properties of Curium Metal|périodique=Journal of the American Chemical Society|volume=73|numéro=1|date=1951-01|issn=0002-7863|issn2=1520-5126|doi=10.1021/ja01145a537|lire en ligne=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01145a537|consulté le=2023-08-20|pages=493–494}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Louis B.|nom1=Werner|prénom2=Isadore|nom2=Perlman|titre=First Isolation of Curium|périodique=Journal of the American Chemical Society|volume=73|numéro=11|date=1951-11|issn=0002-7863|issn2=1520-5126|doi=10.1021/ja01155a063|lire en ligne=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01155a063|consulté le=2023-08-20|pages=5215–5217}}.</ref>.

== Distribution ==

Il a été établi en 2016 que lors de ses débuts, le [[système solaire]] contenait du curium. Ce résultat a pu être obtenu en repérant dans une météorite un excès d'{{nobr|[[uranium 235]]}}, très probablement obtenu par désintégration du {{exp|247}}Cm<ref>{{Article|langue=anglais|auteur1=François L. H. Tissot|auteur2=Nicolas Dauphas|auteur3=Lawrence Grossman|titre=Origin of uranium isotope variations in early solar nebula condensates|périodique={{lang|en|Science Advances}}|jour=4|mois=mars|année=2016|date=|lire en ligne=https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1501400#:~:text=It%20is%20possible%20that%20these,kinetic%20isotopic%20fractionation%20during%20condensation.|pages=}}.</ref>.

{{exp|247}}Cm est l'isotope de plus longue vie du curium, mais sa demi-vie n'est que de {{unité|15.6|e=6|a}}. Pour cette raison, tout le curium initial contenu par la [[Terre#Chronologie|Terre]] à sa formation s'est désintégré. On fabrique artificiellement du curium en petites quantités pour la recherche. En outre, il s'en trouve de petites quantités dans les combustibles usagés des réacteurs nucléaires.

Le curium présent dans l'environnement provient pour la plus grande part des tests de [[Bombe A|bombes atomiques]] atmosphériques, jusqu'en 1980. Il peut y avoir des concentrations locales supérieures, dues à des déchets nucléaires et autres tests d'armes atomiques. En tous cas, le curium ne contribue que de façon négligeable à la [[Radioactivité#Radioactivité naturelle|radioactivité naturelle]]<ref name="lenntech">{{Lien web |langue=de |titre=Curium (Cm) |url=http://www.lenntech.com/deutsch/Data-PSE/Cm.htm |site=lenntech.de |consulté le=12 novembre 2010}}.</ref>.

Dans les déchets de la première bombe H américaine [[Ivy Mike]] le {{date-|1 novembre 1952}} sur l'atoll d'[[Eniwetok]], outre la première découverte d'[[einsteinium]] et de [[fermium]], on a trouvé, à côté du [[plutonium]] et de l'[[américium]], des isotopes du curium, du berkélium et du californium : en ce qui concerne le curium, surtout les isotopes {{exp|245}}Cm et {{exp|246}}Cm, {{exp|247}}Cm et {{exp|248}}Cm en plus petites quantités, ainsi que des traces de {{exp|249}}Cm. Ces résultats, couverts par le secret militaire, n'ont été publiés qu'en 1956<ref>{{Article|prénom1=P. R.|nom1=Fields|prénom2=M. H.|nom2=Studier|prénom3=H.|nom3=Diamond|prénom4=J. F.|nom4=Mech|titre=Transplutonium Elements in Thermonuclear Test Debris|périodique=Physical Review|volume=102|numéro=1|date=1956-04-01|doi=10.1103/PhysRev.102.180|lire en ligne=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.102.180|consulté le=2023-08-27|pages=180–182}}</ref>.

== Obtention et préparation ==

=== Obtention des isotopes du curium ===

Le curium se forme en petites quantités dans les [[Réacteur nucléaire|réacteurs nucléaires]]. On n'en dispose actuellement dans le monde que de quelques kilogrammes, d'où son prix très élevé d'environ {{nombre|160|US$}} par milligramme pour {{exp|244}}Cm<ref name="speclab">{{Lien web |titre=Curium |url=https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Curium#section=Description |site=pubchem.ncbi.nlm.nih.gov |date=2011 |consulté le=2024-01-13}}.</ref>. Dans les réacteurs nucléaires, il se forme à partir de l'uranium {{exp|238}}U tout un ensemble de réactions nucléaires. Une étape importante dans ces processus est la [[capture neutronique]] ou réaction (''n'',γ), où le [[nucléide]] produit, qui est dans un état excité, perd son énergie en excès par [[Rayon gamma|rayonnement γ]] et se retrouve ainsi dans son [[état fondamental]]. Les neutrons libres nécessaires sont créés par les [[Fission nucléaire|fissions]] des autres noyaux du réacteur. Dans ce processus nucléaire, la réaction (''n'',γ) est suivie de deux [[Radioactivité β|désintégrations β{{exp|−}}]], ce qui aboutit à la formation de [[plutonium]] {{exp|239}}Pu. Dans les [[Surgénération|réacteurs surrégénérateurs]], cette réaction entraîne la formation de nouveau matériau fissile.

:<math>\scriptstyle^{238}_{\,92}\mathrm{U}\, \xrightarrow {(n,\gamma)} \, ^{239}_{\,92}\mathrm{U}\, \xrightarrow [23,5 \, \mathrm{min}]{\beta^-} \, ^{239}_{\,93}\mathrm{Np}\, \xrightarrow [2,3565 \, \mathrm{j}]{\beta^-} \, ^{239}_{\, 94}\mathrm{Pu}</math>.
:<small>Les temps indiqués sont les [[demi-vie]]s.</small>

Ensuite, deux réactions (''n'',γ) suivies d'une désintégration β{{exp|−}} conduisent à l'américium {{exp|241}}Am. Celui-ci conduit, après une nouvelle capture (''n'',γ) et une nouvelle désintégration β{{exp|−}} au '''{{exp|242}}Cm''' :

:<math>\scriptstyle^{239}_{\, 94}\mathrm{Pu}\, \xrightarrow {2(n,\gamma)} \, ^{241}_{\, 94}\mathrm{Pu}\, \xrightarrow [14,35 \, \mathrm{a}]{\beta^-} \, ^{241}_{\, 95}\mathrm{Am}\, \xrightarrow {(n,\gamma)} \, ^{242}_{\, 95}Am\, \xrightarrow [16,02 \, \mathrm{h}]{\beta^-} \, ^{242}_{\, 96}\mathrm{Cm}</math>.

Pour les besoins de la recherche, le curium peut être obtenu de façon efficace à partir de plutonium, que l'on obtient en grande quantité à partir de combustibles nucléaires usagés. Il est irradié par une [[source de neutrons]] à haut flux. Les flux ainsi obtenus peuvent être beaucoup plus élevés que ce qu'il y a dans un réacteur, si bien qu'une autre chaîne de réactions prédomine sur celle décrite auparavant. {{exp|239}}Pu est transformé par {{nombre|4|captures}} neutroniques (''n'',γ) successives en {{exp|243}}Pu, qui donne par désintégration β{{exp|−}} de l'américium {{exp|243}}Am avec une demi-vie de {{unité|4.96|h}}. Ce dernier, après une nouvelle capture neutronique qui forme de l'{{exp|244}}Am, subit une désintégration β{{exp|−}} avec une demi-vie de {{unité|10.1|h}} pour donner finalement du '''{{exp|244}}Cm'''<ref name="Morrs">{{Harvsp|Morss|2006|id=Morss2006}}.</ref> :

:<math>\scriptstyle^{239}_{\, 94}\mathrm{Pu}\, \xrightarrow {4(n,\gamma)} \, ^{243}_{\, 94}\mathrm{Pu}\, \xrightarrow [4,956 \, \mathrm{h}]{\beta^-} \, ^{243}_{\, 95}\mathrm{Am}\, \xrightarrow {(n,\gamma)} \, ^{244}_{\, 95}\mathrm{Am}\, \xrightarrow [10,1 \, \mathrm{h}]{\beta^-} \, ^{244}_{\, 96}\mathrm{Cm}\, \xrightarrow [18,11 \, \mathrm{a}]{\alpha} \, ^{240}_{\, 94}\mathrm{Pu}</math>.

Cette réaction a lieu aussi dans les réacteurs nucléaires, si bien que l'on retrouve un peu de {{exp|244}}Cm dans les produits de [[Traitement du combustible nucléaire usé|retraitement]] du combustible nucléaire.

À partir du {{exp|244}}Cm, de nouvelles captures neutroniques ont lieu dans le réacteur et donnent en quantités toujours décroissantes des isotopes plus lourds. Pour la recherche, les isotopes {{exp|247}}Cm et {{exp|248}}Cm sont particulièrement appréciés en raison de leur longue vie.

:<math>\scriptstyle^{A}_{96}\mathrm{Cm}\, +\, ^{1}_{0}n\, \longrightarrow \, ^{A+1}_{\ 96}\mathrm{Cm}\, +\, \gamma</math>.
:<small>Captures neutroniques (''n'',γ) pour les poids atomiques ''A''=244 à 248, mais rarement pour ''A''=249 ou ''250''.</small>

Mais la production de {{exp|250}}Cm par ce processus est particulièrement défavorisée par la courte vie du {{exp|249}}Cm<ref group="n">{{exp|249}}Cm a une demi-vie d'{{unité|1|h}} et donne à 100 % par désintégration β{{exp|−}} du [[berkélium]] {{exp|249}}Bk.</ref>, ce qui rend improbables les captures neutroniques pendant cette courte vie. On peut produire {{exp|250}}Cm par désintégration α du californium {{exp|254}}Cf. Le problème est néanmoins que ce dernier se désintègre principalement par [[fission spontanée]], et peu par désintégration α.

En raison des cascades de captures neutroniques et de désintégrations β{{exp|−}}, le curium produit est toujours un mélange de divers isotopes. Leur séparation est particulièrement difficile.

Pour la recherche, on utilise de préférence {{exp|248}}Cm, en raison de sa longue vie. La méthode la plus efficace pour l'obtenir est la désintégration α du [[californium]] {{exp|252}}Cf, que l'on peut obtenir en grandes quantités en raison de sa longue vie. {{exp|248}}Cm obtenu de cette manière possède une pureté isotopique de 97 %. Actuellement, on en fabrique ainsi de {{unité|35|à=50|mg}} par an.

:<math>\scriptstyle^{252}_{\, 98}\mathrm{Cf}\, \xrightarrow [2,645 \, a]{\alpha} \, ^{248}_{\, 96}\mathrm{Cm}</math>.

L'isotope {{exp|245}}Cm pur, intéressant pour la recherche seulement, peut être obtenu par désintégration α du californium {{exp|249}}Cf, que l'on obtient en très petite quantité de la désintégration β{{exp|−}} du berkélium {{exp|249}}Bk.

:<math>\scriptstyle^{249}_{\, 97}\mathrm{Bk}\, \xrightarrow [330 \, \mathrm{d}]{\beta^-} \, ^{249}_{\, 98}\mathrm{Cf}\, \xrightarrow [351 \, \mathrm{a}]{\alpha} \, ^{245}_{\, 96}\mathrm{Cm}</math>.

=== Préparation du curium métallique ===

Le curium métallique peut s'obtenir par [[Réaction d'oxydoréduction|réduction]] de ses composés.
Tout d'abord, c'est le [[fluorure]] de curium({{III}}) qui a été utilisé pour la réduction. À cette fin, ce fluorure est mis à réagir, en absence totale d'eau ou d'oxygène, dans un appareil en [[Tantale (chimie)|tantale]] ou en [[tungstène]], avec du [[baryum]] ou du [[lithium]] métallique<ref name="Morrs" />{{,}}<ref name="CM_METALL" />{{,}}<ref name="cunning">{{Article|langue=en|prénom1=B. B.|nom1=Cunningham|prénom2=J. C.|nom2=Wallmann|titre=Crystal structure and melting point of curium metal|périodique=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry|volume=26|numéro=2|pages=271–275|date=1964-02-01|issn=0022-1902|doi=10.1016/0022-1902(64)80069-5|lire en ligne=https://www.osti.gov/servlets/purl/4667421|consulté le=2024-01-13}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=en|prénom1=J. N.|nom1=Stevenson|prénom2=J. R.|nom2=Peterson|titre=Preparation and structural studies of elemental curium-248 and the nitrides of curium-248 and berkelium-249|périodique=Journal of the Less Common Metals|volume=66|numéro=2|pages=201–210|date=1979-08-01|issn=0022-5088|doi=10.1016/0022-5088(79)90229-7|consulté le=2024-01-13}}.</ref>{{,}}<ref>{{Harvsp|texte=Gmelin|loc=B 1|p=67–68|id=Gmelin}}.</ref>.

:<math>\scriptstyle\mathrm{CmF}_3\, +\, 3\, \mathrm{Li}\, \longrightarrow \, \mathrm{Cm}\, +\, 3\, \mathrm{LiF}</math>.

La réduction de l'[[oxyde de curium(IV)|oxyde de curium({{IV}})]] par un alliage de [[magnésium]] et de [[zinc]] dans un [[Brasage#Flux de brasage|flux]] de [[chlorure de magnésium]] et de [[fluorure de magnésium]] donne aussi du curium métallique<ref>{{Article|langue=en|prénom1=I. D.|nom1=Eubanks|prénom2=M. C.|nom2=Thompson|titre=Preparation of curium metal|périodique=Inorganic and Nuclear Chemistry Letters|volume=5|numéro=3|pages=187–191|date=1969-03|doi=10.1016/0020-1650(69)80221-7}}.</ref>.

== Propriétés ==

[[Fichier:Closest packing ABAC.png|vignette|Empilement doublement hexagonal compact de sphères, avec la structure ABAC dans la structure cristalline α-Cm (A:&nbsp;vert ; B:&nbsp;bleu ; C:&nbsp;rouge).]]
[[Fichier:Cm-Fluoreszenz.png|vignette|Fluorescence orange induite par laser dans les ions Cm{{exp|3+}}<ref group="n">Fluorescence orange induite par laser dans une solution de complexe tris(hydrotris)pyrazolylborato-Cm({{III}}), avec une longueur d'onde d'excitation de {{unité|396.6|nm}}.</ref>.]]

=== Propriétés physiques ===

Le curium est un métal artificiel radioactif. Il est dur et possède un aspect d'un blanc argenté, similaire au gadolinium, son analogue dans les lanthanides. Il lui ressemble également par ses autres propriétés physiques et chimiques. Son [[point de fusion]] à {{tmp|1340|°C}} est significativement plus élevé que ses prédécesseurs dans les transuraniens, le neptunium ({{tmp|637|°C}}<ref>{{Lien web|langue=en |url= http://www.webelements.com/neptunium/physics.html  |titre= Neptunium physics  <!-- fin --> |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>), le plutonium ({{tmp|639|°C}}) et l'américium ({{tmp|1173|°C}}). Par comparaison, le gadolinium fond à {{tmp|1312|°C}}. Le point d'ébullition du curium est à {{tmp|3110|°C}}.

Dans les [[Conditions normales de température et de pression|conditions standard]], il n'existe qu'une [[Système cristallin#Les systèmes cristallins et leurs propriétés|structure cristalline]], le Cm-α, avec un réseau hexagonal de [[Groupe d'espace#Les 230 types de groupes d'espace|groupe]] <math>\scriptstyle P6_3/mmc\,</math>, avec les [[Réseau de Bravais#Famille cristalline hexagonale|paramètres]] du [[Réseau de Bravais|réseau]] ''a''&nbsp;=&nbsp;{{unité|365|[[picomètre|pm]]}} et ''c''&nbsp;=&nbsp;{{unité|1182|pm}}, et {{nombre|4|atomes}} par [[Maille (cristallographie)|cellule élémentaire]]<ref name="Milman">{{article|langue=en|prénom1=V.|nom1=Milman|prénom2=B.|nom2=Winkler|prénom3=C. J.|nom3=Pickard|titre=Crystal Structures of Curium Compounds: An ab initio study|périodique={{lang|en|[[Journal of Nuclear Materials]]}}|volume=322|numéro=2–3|passage=165–179|année=2003|date=|doi=10.1016/S0022-3115(03)00321-0|lire en ligne=https://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~cjp20/old/publications/JNM322_165.pdf|format=pdf}}.</ref>. Cette structure cristalline consiste en un double empilement [[Empilement compact|hexagonal compact]], avec une suite de couches de type ABAC, et elle est ainsi [[Isomorphisme (chimie)|isotypique]] à celle de la structure α du [[lanthane]].

Au-dessus d'une [[pression]] de {{unité|23|[[Pascal (unité)|GPa]]}}, le Cm-α se transforme en Cm-β. Cette structure Cm-β a une structure [[Réseau de Bravais#Famille cristalline cubique|cubique]] de [[Groupe d'espace#Les 230 types de groupes d'espace|groupe]] <font style="vertical-align:+15%"><math>\scriptstyle Fm\bar3m</math></font>, avec le paramètre de réseau ''a''&nbsp;=&nbsp;{{unité|493|pm}}<ref name="Milman" />, c'est-à-dire un réseau cubique à faces centrées ''(fcc)'' compact, avec une suite de couches ABC.

La [[fluorescence]] des ions Cm({{III}}) excités est suffisamment longue pour pouvoir l'exploiter en [[spectroscopie de fluorescence]] laser résolue en temps<ref name="denecke">{{article  |langue=en  |année= 2005  |titre= Characterization and Comparison of Cm({{III}}) and Eu({{III}}) Complexed with 2,6-Di(5,6-dipropyl-1,2,4-triazin-3-yl)pyridine Using EXAFS, TRFLS, and Quantum-Chemical Methods  |périodique= Inorg. Chem.  |nom1= Denecke |prénom1= M. A. |prénom2= A.  |nom2= Rossberg |prénom3 = P. J. | nom3 = Panak |prénom4 = M. | nom4 =Weigl  |prénom5 =B. | nom5 =  Schimmelpfennig |prénom6 = A.| nom6 = Geist |volume= 44 |numéro= 23  |passage=8418–8425  |doi= 10.1021/ic0511726 |  résumé = http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=17274430 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>. La longueur de la fluorescence peut être expliquée par le grand écart en énergie entre le fondamental {{exp|8}}S{{ind|7/2}} et le premier état excité {{exp|6}}D{{ind|7/2}}. Ceci permet une détection sélective de composés du curium parmi un lot bien plus important de processus de fluorescence plus brève d'autres ions métalliques ou substances organiques<ref>{{Harvsp|Bünzli|1989|id=Bünzli1989 }}.</ref>.

=== Propriétés chimiques ===

Le [[Nombre d'oxydation|degré d'oxydation]] du curium le plus stable est +3 ([[oxyde de curium(III)|{{fchim|Cm|2|O|3}}]], [[hydroxyde de curium|{{fchim|Cm(OH)|3}}]]). À l'occasion, on le rencontre aussi au degré d'oxydation +4 ([[oxyde de curium(IV)|{{fchim|CmO|2}}]])<ref>{{article  |langue=en  |année= 1961  |titre= First Observation of Aqueous Tetravalent Curium  |périodique= J. Am. Chem. Soc.  |nom1= Keenan |prénom1= Thomas K. |volume= 83 |numéro= 17 |passage=3719–3720   |doi= 10.1021/ja01478a039 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>{{,}}<ref name="asprey" />. Son comportement chimique ressemble beaucoup à celui de l'américium et de nombreux [[lanthanide]]s. En solution aqueuse, l'ion Cm<sup>3+</sup> est incolore, alors que Cm{{exp|4+}} est jaune pâle<ref>{{Harvsp|Holleman|2007|id=HOWI|p=1956}}.</ref>.

Les ions curium font partie des [[acide de Lewis|acides de Lewis]] forts et forment donc les [[complexe (chimie)|complexes]] les plus stables avec les bases fortes<ref>{{article  |langue=en  |année= 2002  |titre=  Comparison of Covalency in the Complexes of Trivalent Actinide and Lanthanide Cations |périodique= J. Am. Chem. Soc.  |nom1= Jensen |prénom1= M. P. |prénom2= A. H.  |nom2= Bond |lien périodique=  J. Am. Chem. Soc. |volume= 124 |numéro= 33 |passage=9870–9877    |doi= 10.1021/ja0178620 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>. Dans ce cas, la formation de complexes n'a qu'une composante [[Liaison covalente|covalente]] très faible et se fonde plutôt sur les interactions ioniques. Le curium diffère dans son comportement de complexation des actinides précédemment connus comme le [[thorium]] et l'uranium, et ressemble par là aussi beaucoup aux lanthanides<ref>{{article  |langue=en  |<!-- oblig -->année= 1993  |titre= Overview of the Actinide and Lanthanide (the ''f'') Elements  |périodique= Radiochim. Acta  |nom1=Seaborg  |prénom1= G. T. |volume= 61 |passage=115–122  }}.</ref>. Dans les complexes, il préfère une [[Coordinence#Exemples en chimie moléculaire|coordination]] à {{nombre|9|éléments}}, avec la géométrie de trois [[Prisme triangulaire|prismes triangulaires]] se chevauchant.

=== Aspects biologiques ===

Le curium ne possède, en dehors de son caractère radioactif {{infra|Effets sur le corps}}, aucune influence biologique spécifique<ref>{{Lien web|langue=en |<!-- oblig -->url= http://umbbd.ethz.ch/periodic/elements/cm.html  |titre=  The Biochemical Periodic Tables – Curium   |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>. L'[[Pharmacocinétique|absorption]] de Cm{{exp|3+}} par des [[Bacteria|bactéries]] et des [[Archaea|archées]] a été étudiée<ref>{{article  |langue=en  |année=  2004 |titre=  Time-resolved Laser Fluorescence Spectroscopy Study on the Interaction of Curium({{III}}) with Desulfovibrio äspöensis DSM 10631T |périodique= Environ. Sci. Technol.  |nom1= Moll |prénom1= H. |prénom2= T. |nom2= Stumpf |prénom3 = M. | nom3 = Merroun |prénom4 = A. | nom4 = Rossberg |prénom5 = S.| nom5 = Selenska-Pobell |prénom6 =G. | nom6 = Bernhard  |volume= 38 |numéro= 5 |passage=  1455–1459  |pmid= 15046347  |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>{{,}}<ref>{{article|langue=en|prénom1=Takuo|nom1=Ozaki|prénom2=Jeffrey|nom2=Gillow|prénom3=Arokiasamy|nom3=Francis|prénom4=Takaumi|nom4=Kimura|auteur5=Toshihiko Ohnuki|auteur6=Zenko Yoshida|titre=Association of Eu({{III}}) and Cm({{III}}) with Bacillus subtilis and Halobacterium salinarium|périodique=J. Nuc. Sc. and Tech.|volume=Suppl. 3|passage=950–953|année=2002|date=|lire en ligne=https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00223131.2002.10875626|consulté le=12 novembre 2010|format=pdf}}.</ref>.

=== Propriétés fissiles ===

Les isotopes impairs du curium, en particulier {{exp|243}}Cm, {{exp|245}}Cm et {{exp|247}}Cm, en raison de leur haute [[section efficace]], pourraient en principe servir de combustibles pour un réacteur thermique. En général, tous les isotopes, entre {{exp|242}}Cm et {{exp|248}}Cm, ainsi que {{exp|250}}Cm, peuvent soutenir une réaction en chaîne, même pour certains seulement avec des neutrons rapides. Dans un [[Surgénération|surrégénérateur rapide]], n'importe quelle combinaison des isotopes indiqués ci-dessus pourrait être utilisée comme combustible<ref name="irsn">{{Lien web|langue=en |url=http://ec.europa.eu/energy/nuclear/transport/doc/irsn_sect03_146.pdf  |format=pdf |titre=  Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport |éditeur= [[Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire]] | page =16 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>. L'avantage en serait que pour le [[Traitement du combustible nucléaire usé|retraitement]] du combustible usagé, il n'y aurait pas besoin de recourir à la [[séparation isotopique]], mais simplement une séparation chimique du curium des autres éléments.

La table suivante donne les [[Masse critique (réaction nucléaire)|masses critiques]] pour une géométrie sphérique sans modérateur ni réflecteur, puis avec réflecteur, et enfin avec réflecteur et modérateur :

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! Isotope !! Masse critique !! Rayon!! + réflecteur!! +réflecteur<br />+ modérateur
|-
| {{exp|242}}Cm || 371&nbsp;kg || 40,1&nbsp;cm||&nbsp;||&nbsp;
|-
| {{exp|243}}Cm || 7,34 – 10&nbsp;kg || 10 – 11&nbsp;cm
| 3 – 4&nbsp;kg||{{unité|155|g}}
|-
| {{exp|244}}Cm || (13,5) – 30&nbsp;kg 
| (12,4) – 16&nbsp;cm||&nbsp;||&nbsp;
|-
| {{exp|245}}Cm || 9,41 – 12,3&nbsp;kg || 11 – 12&nbsp;cm
| 3 – 4&nbsp;kg||{{unité|59|g}}
|-
| {{exp|246}}Cm || 39 – 70,1&nbsp;kg |
| 18 – 21&nbsp;cm||&nbsp;||&nbsp;
|-
| {{exp|247}}Cm || 6,94 – 7,06&nbsp;kg || 9,9&nbsp;cm
| 3 – 4&nbsp;kg||{{unité|1.55|kg}}
|-
| {{exp|248}}Cm || 40,4&nbsp;kg 
| 19,2&nbsp;cm||&nbsp;||&nbsp;
|-
| {{exp|250}}Cm || 
| 16,0&nbsp;cm||&nbsp;||&nbsp;
|}

Avec un réflecteur, les masses critiques des isotopes impairs se situent vers {{unité|3| à=4|kg}}. En solution aqueuse avec réflecteur, la masse critique tombe encore bien plus bas ; ces valeurs ne sont précises qu'à 15 % près, en raison de l'incertitude sur les données physiques pertinentes, et corrélativement, on trouvera des indications très variables selon les sources<ref>{{article  |langue=en  |<!-- oblig -->année= 2002  |titre=  Critical and Subcritical Mass Calculations of Curium-243 to -247 Based on JENDL-3.2 for Revision of ANSI/ANS-8.15 |périodique=  J. Nuc. Sc. and Tech. |nom1= Okundo |prénom1=H.  |prénom2= H. |nom2=   Kawasaki |volume= 39 |passage = 1072–1085  | résumé = http://www.jstage.jst.go.jp/article/jnst/39/10/1072/_pdf |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>{{,}}<ref name="irsn" />. Mais en raison de sa rareté et de son prix élevé, le curium n'est pas utilisé comme combustible nucléaire, et selon la loi nucléaire allemande, il n'est pas classé comme tel<ref>{{Lien web|langue=de|url=  http://bundesrecht.juris.de/atg/__2.html |titre=  §&nbsp;2, Art. 1, Atomgesetz <!-- fin -->|consulté le= 12 novembre 2010}} (non modifiée en ce qui concerne le curium au {{date-|15 décembre 2008}}).</ref>.

{{Inédit|Les isotopes impairs du curium, ici encore en particulier {{exp|245}}Cm et {{exp|247}}Cm, pourraient également, comme pour la construction de réacteurs, être utilisés pour la construction d'armes nucléaires. Des bombes au {{exp|243}}Cm devraient, en raison de la faible demi-vie de cet isotope, faire l'objet d'une maintenance importante. En outre, {{exp|243}}Cm, sous l'action de sa désintégration α dont il transforme l'énergie en chaleur, deviendrait excessivement chaud, ce qui compliquerait considérablement la construction d'une bombe. Mais le fait que les masses critiques sont pour certaines très petites pourrait permettre de construire des bombes miniaturisées. Cependant jusqu'à présent aucune activité de recherche dans ce sens n'a été publiquement évoquée, ce qui s'explique aussi par la faible disponibilité du curium.}}

== Isotopes ==

{{Article détaillé|Isotopes du curium|Curium 242|Curium 244}}

On ne connaît que des radionucléides et aucun [[isotope stable]]. En tout, on connaît {{nombre|20|isotopes}} et {{nombre|7|[[Isomérie nucléaire|états isomériques]]}}, de {{exp|233}}Cm à {{exp|252}}Cm<ref name="nubase">{{article|langue=en|prénom1=Georges|nom1=Audi|prénom2=Olivier|nom2=Bersillon|prénom3=Jean|nom3=Blachot|prénom4=Aaldert H.|nom4=Wapstra|titre=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties|périodique=Nuclear Physics A|lien périodique=Nuclear Physics (revue)|volume=729|année=2003|date=|url texte=https://hal.in2p3.fr/in2p3-00020241/document|consulté le=12 novembre 2010|format=pdf|pages=3–128}}.</ref>. Les plus grandes demi-vies sont celles du {{exp|247}}Cm ({{unité|15.6|e=6|ans}}) et du {{exp|248}}Cm ({{unité|348000|ans}}). Ensuite viennent {{exp|245}}Cm ({{unité|8500|ans}}), {{exp|250}}Cm ({{unité|8300|ans}}) et {{exp|246}}Cm ({{unité|4760|ans}}). L'isotope {{exp|250}}Cm est une curiosité, car une grande majorité (environ 86 %) de ses désintégrations sont des [[fission spontanée|fissions spontanées]].

Les isotopes du curium les plus utilisés techniquement sont {{exp|242}}Cm, avec une demi-vie de {{unité|162.8|j}}, et {{exp|244}}Cm avec {{unité|18.1|ans}}.

Les sections efficaces pour la [[Fission nucléaire|fission]] induite par des [[Thermalisation|neutrons thermiques]] sont d'environ<ref>{{Harvsp|texte=Table des nucléides de Karlsruhe|id=Pfennig1998}}.</ref> :

{|   style="text-align:center;" cellpadding=5 border=1 cellspacing=0
|-
|{{exp|242}}Cm || {{exp|243}}Cm ||{{exp|244}}Cm 
|{{exp|245}}Cm||{{exp|246}}Cm||{{exp|247}}Cm 
|{{exp|248}}Cm
|-
|{{unité|5|[[barn|b]]}}||{{unité|620|[[barn|b]]}}
|{{unité|1.1|[[barn|b]]}}||{{unité|2100|[[barn|b]]}}||{{unité|0.16|[[barn|b]]}}
|{{unité|82|[[barn|b]]}}||{{unité|0.36|[[barn|b]]}}
|}

Ceci correspond à la règle selon laquelle la plupart des nucléides transuraniens de nombre de neutrons impair sont « facilement fissiles thermiquement ».

{{Article détaillé|contenu = Article connexe : [[Table divisée des isotopes#Éléments 91 à 105 (protactinium à dubnium)|Table divisée des isotopes : Éléments 91 à 105 (protactinium à dubnium)]]}}

== Utilisation ==

=== Générateur thermoélectrique à radioisotope ===

Le curium fait partie des substances les plus radioactives. Comme les deux isotopes préférentiellement engendrés dans les réacteurs, {{exp|242}}Cm et {{exp|244}}Cm, n'ont que de courtes demi-vies (respectivement {{unité|162.8|j}} et {{unité|18.1|ans}}), avec des énergies α de {{unité|6|[[Électron-volt|MeV]]}} environ, ils présentent une bien plus grande activité que par exemple le [[radium]] {{exp|226}}Ra, engendré dans la chaîne de désintégration naturelle [[Chaîne de désintégration#Famille 4n + 2 de l'uranium.C2.A0238|uranium-radium]] et qui a une demi-vie de {{unité|1600|ans}}<ref name="Binder">{{ouvrage  |langue=de  |<!-- oblig -->titre= Lexikon der chemischen Elemente <!-- fin -->|prénom1= Harry H. |nom1= Binder  | éditeur= S. Hirzel Verlag |lieu= Stuttgart  |année= 1999   |passage= 174–178 |isbn= 3-7776-0736-3}}.</ref>. Cette radioactivité engendre une grande quantité de chaleur : {{exp|244}}Cm émet {{unité|3|W/g}}, et {{exp|242}}Cm monte jusqu'à {{unité|120|W/g}}<ref>{{Harvsp|texte=Gmelin|loc=A 2|p=289|id=Gmelin}}.</ref>. Ces isotopes du curium peuvent, en raison de leur très grande émission de chaleur, être utilisés dans des [[Générateur thermoélectrique à radioisotope|générateurs thermoélectriques à radioisotope]], sous la forme d'[[Oxyde de curium(III)|oxyde de curium({{III}})]] ({{fchim|Cm|2|O|3}}), pour l'alimentation en [[énergie électrique]], par exemple dans les [[sonde spatiale|sondes spatiales]]. Dans ce but, on a de préférence étudié l'utilisation du {{exp|244}}Cm. En tant qu'émetteur α, il lui faut un blindage notablement plus mince que pour un émetteur β. Cependant, son taux de fission spontanée, et de neutrons et γ associés, sont plus élevés que pour {{exp|238}}Pu. La combinaison d'un blindage plus lourd contre les γ, d'un taux d'irradiation neutronique supérieur et d'une demi-vie plus courte donnent finalement l'avantage au {{exp|238}}Pu avec sa demi-vie de {{unité|87.7|ans}}<ref>{{Lien web|langue=de |url= http://fti.neep.wisc.edu/neep602/SPRING00/lecture5.pdf |format=pdf |titre= Nuklide für RTGs (dernière page)   |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

On a aussi essayé {{exp|242}}Cm pour remplacer {{exp|238}}Pu dans les [[Générateur thermoélectrique à radioisotope|générateurs thermoélectriques à radioisotope]] pour [[Stimulateur cardiaque|{{lang|en|pacemakers}}]]. En effet, {{exp|238}}Pu engendré dans les réacteurs est toujours contaminé par du {{exp|236}}Pu venant de la réaction (n,2n) du {{exp|237}}Np. Or celui-ci contient dans sa chaîne de désintégration du [[thallium]] {{exp|208}}Tl, qui est un puissant émetteur gamma. Un défaut semblable arrive au {{exp|238}}Pu fabriqué par irradiation par [[Deutérium|deutons]] de l'uranium. Les autres isotopes du curium produits tout simplement en quantités significatives dans les réacteurs conduisent vite dans leur chaîne de désintégration à des isotopes de longue vie, dont le rayonnement pour la construction de {{lang|en|pacemakers}} n'a plus d'importance<ref>{{Lien web|langue=de |url=  http://www.kernenergie-wissen.de/pu-batterien.html |titre=  Basiswissen-Kernenergie    |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

=== Spectromètres X ===
[[Fichier:MER APXS PIA05113.jpg|vignette|Le type APXS de [[Spirit (rover)|Spirit]] et [[Opportunity]].]]

Le {{exp|244}}Cm sert de source de rayonnement α dans les spectromètres X à particules α (APXS<ref group=n>APXS est l'acronyme de l'anglais ''Alpha Particle X Spectrometer''.</ref>) mis au point à Mayence par l'[[Institut Max-Planck de chimie|institut de chimie Otto Hahn]] de la [[Société Max-Planck]], avec lesquels les véhicules martiens [[Mars Pathfinder#La sonde|Sojourner]], [[Spirit (rover)|Spirit]] et [[Opportunity]] ont analysé chimiquement la roche sur le sol de la planète Mars. L'atterrisseur Philaé de la sonde spatiale [[Rosetta (sonde spatiale)|Rosetta]] est muni d'un APXS, pour analyser la composition de la [[comète]] [[67P/Tchourioumov-Guérassimenko|67P/Tchourioumov-Guerassimenko]]<ref>{{Lien web|langue=de|url= http://www.bernd-leitenberger.de/philae.shtml  |titre= Bernd Leitenberger: Philae    |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

Les [[Sonde spatiale|sondes lunaires]] [[Programme Surveyor|Surveyor]] 5 à 7 avaient également des spectromètres alpha à bord. Mais ceux-ci travaillaient avec du {{exp|242}}Cm et mesuraient les [[proton]]s éjectés par les particules α, ainsi que les particules α [[Diffusion des ondes|rétrodiffusées]] (renvoyées en arrière)<ref>{{Lien web|langue=de|url= http://www.bernd-leitenberger.de/surveyor.shtml  |titre= www.bernd-leitenberger.de (Surveyor)   |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|langue=en|url= http://history.nasa.gov/SP-480/ch9.htm  |titre= Histoire de la NASA    |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

=== Production d'autres éléments ===

Le curium sert aussi de matière première pour la production de [[transuranien]]s et [[transactinide]]s plus élevés. C'est ainsi que par exemple, l'irradiation de {{exp|248}}Cm par des noyaux d'oxygène {{exp|18}}O ou de magnésium {{exp|26}}Mg conduit respectivement aux éléments [[seaborgium]] ({{exp|265}}Sg) et [[hassium]] ({{exp|269}}Hs et {{exp|270}}Hs)<ref>{{Harvsp|Holleman|2007|id=HOWI|p=1980-1981}}.</ref>.

== Mesures de sécurité ==

Les degrés de danger indiqués dans la liste allemande {{Lien|langue=de|trad=Gefahrstoffverordnung|fr=Gefahrstoffverordnung|texte=Règlement sur les substances dangereuses}} n'existent pas pour le curium et ses composés, car ils ne concernent que la dangerosité sur le plan chimique, qui joue un rôle totalement négligeable par rapport à ceux relatifs à la [[radioactivité]]. Cette dernière n'est de toute façon importante que quand il s'agit de quantités appréciables de matière.

Comme il n'existe que des isotopes radioactifs du curium, cet élément ne doit faire l'objet, comme ses composés, de manipulations que dans des laboratoires spécialisés, qui ont leurs propres règles de sécurité. La plupart des isotopes courants sont des [[radioactivité α|émetteurs α]], dont l'incorporation doit être évitée par tous moyens. Une grande partie des isotopes se désintègre partiellement au moins par [[fission spontanée]]. Le large spectre des [[Produit de fission|produits de fission]] qui en résultent, et qui sont à leur tour souvent eux-mêmes radioactifs, éventuellement [[radioactivité γ|émetteurs γ]] de haute énergie, présente un risque supplémentaire, que l'on doit prendre en compte dans l'élaboration des consignes de sécurité<ref name="lenntech"/>.

=== Effets sur le corps ===

Si le curium est absorbé avec la nourriture, il est excrété pour la plus grande partie en quelques jours, et seulement 0,05 % parviennent à la circulation générale. Cette quantité se dépose à 45 % dans le [[foie]], à 45 % dans les [[os]] et les 10 % restants sont éliminés. Dans les os, le curium se dépose en particulier à la limite entre le corps osseux et la moelle, inhibant ainsi la production de globules sanguins ([[hématopoïèse]]). Une diffusion ultérieure vers la [[Os#corticale|corticale]] ne se produit ensuite que lentement<ref name="lenntech"/>.

Par [[inhalation]], le curium entre nettement plus fort dans le corps, ce qui rend cette forme d'incorporation le plus haut risque pour le travail avec le curium. La charge totale admissible pour le corps humain par le <sup>244</sup>Cm (sous forme soluble) est de {{unité|0.3|µ[[Curie (unité)|Ci]]}}<ref name="speclab"/>.

Dans des expériences sur les rats, on a observé après injection intraveineuse de <sup>242</sup>Cm et de <sup>244</sup>Cm une augmentation du taux de [[Ostéosarcome|cancer des os]], dont la survenue est considérée comme le principal danger de l'incorporation de curium chez l'homme. L'inhalation des isotopes a conduit au [[cancer du poumon]] et au [[cancer du foie]]<ref name="lenntech"/>.

== Problèmes liés au retraitement des déchets nucléaires ==

Dans les réacteurs nucléaires exploités dans des conditions raisonnablement économiques (c'est-à-dire avec une grande durée d'utilisation du combustible), il se forme de façon physiquement inévitable des isotopes du curium par réactions (''n'',γ) suivies de désintégrations β<sup>−</sup> {{supra|Obtention des isotopes du curium}}. Une tonne de combustible usagé contient en moyenne environ {{unité|20|g}} d'isotopes divers du curium<ref>{{Harvsp|Hoffmann|1979|id=Hoffmann1979}}.</ref>. Parmi eux se trouvent des émetteurs α avec des nombres de masse de {{unité/2|245|à=248|}}, qui en raison de leur relativement longue demi-vie sont indésirables dans les [[Déchet radioactif#Modes de gestion des déchets radioactifs|stockages définitifs]], et doivent donc être comptés parmi les déchets [[transuranien]]s. Une diminution de leur radiotoxicité à longue période dans les stockages définitifs serait possible en séparant les isotopes à longue vie des combustibles irradiés.

Pour l'élimination du curium, on explore actuellement la stratégie de [[Procédé de séparation|séparation]]&nbsp;&&nbsp;[[transmutation#Physique nucléaire|transmutation]]<ref>{{Lien web|langue=en |url= http://www.ictp.trieste.it/~pub_off/lectures/lns012/Baetsle.pdf |format=pdf |titre=  Application of Partitioning/Transmutation of Radioactive Materials in Radioactive Waste Management |auteur= L. H. Baetsle  |année= 2001  |éditeur=  ICTP |consulté le= 12 novembre 2010}}. {{nombre|77|pages}}.</ref>. Le processus envisagé comporte {{nombre|3|étapes}} : séparation chimique du combustible usé, groupement des éléments, et suite spécifique à chaque groupe pour obtenir un reste susceptible de stockage définitif. Dans le cadre de ce processus, les isotopes du curium seraient exposés à une irradiation par neutrons dans des réacteurs spécialisés, jusqu'à être transformés en nucléides à courte vie. La mise au point d'un tel processus fait {{quand|actuellement}}<!-- mentionner depuis quand --> l'objet d'études<ref name="denecke" />, dont le but n'est pas encore atteint {{quand|actuellement}}.

== Composés et réactions ==

{{Article détaillé|Oxyde de curium(III)|Oxyde de curium(IV)}}

=== Oxydes ===

Le curium est facilement attaqué par l'[[oxygène]]. Il existe des [[oxyde]]s de curium avec les [[Degré d'oxydation|degrés d'oxydation]] +3 ({{fchim|Cm|2|O|3}}) et +4 ({{fchim|CmO|2}}). On connaît aussi l'oxyde bivalent CmO<ref>{{Harvsp|Holleman|2007|id=HOWI|p=1972}}.</ref>.

On peut obtenir l'[[Oxyde de curium(IV)|oxyde de curium({{IV}})]] noir directement à partir des éléments. Il suffit de chauffer le curium métallique en présence d'air ou d'oxygène<ref name="asprey" />. Pour de petites quantités, on préfèrera le chauffage de sels de curium, comme l'oxalate de curium({{III}}) ({{fchim|Cm|2|(C|2|O|4|)|3}}) ou le nitrate de curium({{III}}) ({{fchim|Cm(NO|3|)|3}}), la manipulation du curium métallique restant délicate.

À partir de l'oxyde de curium({{IV}}), on peut obtenir l'[[Oxyde de curium(III)|oxyde de curium({{III}})]] blanchâtre par [[Thermolyse (chimie)|décomposition thermique]] dans le vide (environ {{unité|0.01|[[Pascal (unité)|Pa]]}}) à {{tmp|600|°C}}<ref name="asprey">{{article  |langue=en  |année= 1955  |titre= Evidence for Quadrivalent Curium. X-ray Data on Curium Oxides  |périodique=J. Am. Chem. Soc.   |nom1=  Asprey |prénom1= L. B. |prénom2=F. H.  |nom2= Ellinger  |prénom3 = S.| nom3 = Fried |prénom4 =W. H. | nom4 = Zachariasen|lien périodique= J. Am. Chem. Soc. |volume= 77 |numéro= 6 |passage= 1707–1708  |doi= 10.1021/ja01611a108  |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref> :

: <math>\scriptstyle 4\,\mathrm{CmO}_2\,\xrightarrow {\Delta T} \,2\,\mathrm{Cm_2O}_3\,+\,\mathrm{O}_2</math>

Une autre voie est la réduction de l'oxyde de curium({{IV}}) par l'[[hydrogène]] [[Molécule|moléculaire]]<ref>{{article  |langue=en  |année=  1967 |titre= Curium Sesquioxide Cm<sub>2</sub>O<sub>3</sub>  |périodique= J. Inorg. Nucl. Chem.  |nom1= Haug |prénom1= H. O. |volume= 29 |numéro= 11 |passage= 2753–2758  |doi=10.1016/0022-1902(67)80014-9   |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

La plus grande partie du curium présent dans la nature {{supra|Distribution}} est sous forme de {{fchim|Cm|2|O|3}} et de {{fchim|CmO|2}}<ref name="lenntech" />.

=== Halogénures ===

On connaît des halogénures de curium à base des {{nombre|4|halogènes}} stables.
 
Le [[fluorure]] de curium({{III}}) incolore ({{fchim|CmF|3}}) peut être obtenu par précipitation de solutions contenant du Cm({{III}}) avec des ions [[fluorure]]s. On n'obtient le fluorure de curium tétravalent ({{fchim|CmF|4}}) que par transformation de fluorure de Cm({{III}}) par du [[fluor]] moléculaire<ref name="Morrs" /> :

: <math>\scriptstyle 2\,\mathrm{CmF}_3\,+\,\mathrm{F}_2\,\longrightarrow\,2\,\mathrm{CmF_4}</math>

Une série de fluorures [[Complexe (chimie)|complexes]] de la forme {{fchim|M|7|Cm|6|F|31}}, où M est un [[métal alcalin]] sont connus<ref>{{article  |langue=en  |année= 1967  |titre= Lattice Constants of {{fchim|K|7|Cm|6|F|31}} trends in the 1:1 and 7:6 Alkali Metal-actinide({{IV}}) Series  |périodique= Inorg. Nucl. Chem. Lett.  |nom1=  Keenan |prénom1= T. K.  |volume=3  |numéro= 10 |passage= 391–396  |doi= 10.1016/0020-1650(67)80092-8 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

Le [[chlorure]] de curium({{III}}) incolore ({{fchim|CmCl|3}}) peut être obtenu par réaction sur l'hydroxyde de curium({{III}}) ({{fchim|Cm(OH)|3}}) de [[chlorure d'hydrogène]] (HCl) sec. Le chlorure de curium({{III}}) peut être utilisé pour la synthèse de [[bromure]] de curium({{III}}) (vert clair) et d'[[iodure]] de curium({{III}}) (incolore). Pour ce faire, il faut déplacer le chlore par l'halogénure d'ammonium convenable<ref>{{article  |langue=en  |<!-- oblig -->année=  1965 |titre=  Crystal Structures of the Trifluorides, Trichlorides, Tribromides, and Triiodides of Americium and Curium |périodique= Inorg. Chem.  |nom1= Asprey <!-- fin -->|prénom1= L. B. |prénom2= T. K. |nom2= Keenan  |prénom3 = F. H.| nom3 = Kruse  |volume=  47 |passage = 985–986 |doi= 10.1021/ic50029a013 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref> :

: <math>\scriptstyle \mathrm{CmCl}_3\,+\,3\,\mathrm{NH_4I}\,\longrightarrow \,\mathrm{CmI}_3\,+\,3\,\mathrm{NH_4Cl}</math>

=== Sels de chalcogènes et de pnictogènes ===

Parmi les sels de [[chalcogène]]s, on connaît les [[sulfure]]s et [[séléniure]]s. On peut les obtenir par action de [[soufre]] ou de [[sélénium]] gazeux purs à haute température<ref>{{article  |langue=en  |année=  1975 |titre=  Preparation and Lattice Parameters of Curium Sulfides and Selenides |périodique= Inorg. Nucl. Chem. Lett.  |nom1=  Damien |prénom1=D.  |prénom2= J. P. |nom2= Charvillat  |prénom3 = W. | nom3 = Müller  |volume= 11 |numéro= 7–8 |pages=  451–457 |doi= 10.1016/0020-1650(75)80017-1 |consulté le= 12 novembre 2010}}.</ref>.

Les sels de [[pnictogène]]s du type CmX sont connus pour les éléments X = [[azote]], [[phosphore]], [[arsenic]] et [[antimoine]]<ref name="Morrs"/>. Leur production peut avoir lieu par action de ces éléments à haute température sur de l'[[hydrure]] de curium(III) (CmH<sub>3</sub>) ou sur du curium métallique.

=== Composés organo-métalliques ===

De façon semblable à l'[[uranocène]], un composé organo-métallique dans lequel l'uranium est complexé par deux ligands de [[cyclooctatétraène]], les complexes correspondants ont été présentés pour le [[thorium]], le [[protactinium]], le neptunium et l'américium. La théorie des [[orbitale moléculaire|orbitales moléculaires]] laisse supposer qu'un composé analogue, (η<sup>8</sup>-C<sub>8</sub>H<sub>8</sub>)<sub>2</sub>Cm, un « curocène » pourrait être synthétisé, mais on n'y est pas encore arrivé<ref>{{Harvsp|Elschenbroich|2008|p=589|id=Elschenbroich2008}}.</ref>.

== Notes et références ==

{{Traduction/Référence|de|Curium|80082869}}

=== Notes ===

{{références|groupe=n|taille=30}}

=== Références ===

{{Références}}

== Voir aussi ==

{{Autres projets| wiktionary=curium}}

=== Bibliographie ===

* {{Ouvrage | langue=en | prénom1=J.-C. G. | nom1=Bünzli | prénom2=G. R. | nom2=Choppin | titre=Lanthanide Probes in Life, Chemical and Earth Sciences | sous-titre=Theory and Practice | éditeur=Elsevier | lieu=Amsterdam | année=1989 | isbn= | id=Bünzli1989}}
* {{Ouvrage | langue=de | prénom1=Christoph | nom1=Elschenbroich | titre=Organometallchemie | éditeur=Teubner | lieu=Wiesbaden | année=2008 | numéro d'édition=6 | pages totales=764 | passage=589 | isbn=978-3-8351-0167-8 | oclc=227329164 | id=Elschenbroich2008}}
* {{ancre|Gmelin}}''[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie|Manuel de chimie inorganique de Gmelin]]'', System Nr. 71, {{Vol.|7 a}}, Transuraniens : en particulier A 1 {{I}}, {{p.|34–38}} ; A 1 {{II}}, {{p.|18}}, {{p.|315–326}}, {{p.|343–344}} ; A 2, {{p.|44–45}}, {{p.|164–175}}, p.&nbsp;185–188, {{p.|289}} ; B 1, {{p.|67–72}}.
* {{ouvrage |langue=de  |titre= Chemie der Elemente <!-- fin -->|prénom1=Norman N.  |nom1= Greenwood   |prénom2= Alan |nom2= Earnshaw |numéro d'édition= 1 |éditeur= VCH |lieu= Weinheim |année= 1988  |passage= 1601–1641 |isbn= 3-527-26169-9 }}
* {{Ouvrage | langue=en | prénom1=Nina | nom1=Hall | titre=The New Chemistry : A Showcase for Modern Chemistry and Its Applications | éditeur=[[Cambridge University Press]] | lieu=Cambridge | année=2000 | pages totales=493 | passage=8–9 | isbn=978-0-521-45224-3 | lccn=99016729 | lire en ligne=https://books.google.com/books?id=U4rnzH9QbT4C&printsec=frontcover}}
* {{Ouvrage | langue=de | prénom1=Klaus | nom1=Hoffmann | titre=[[Kann man Gold machen? Gauner, Gaukler und Gelehrte. Aus der Geschichte der chemischen Elemente|Peut-on faire de l'or ? Voleurs, jongleurs et chercheurs. Petite histoire des éléments chimiques]] | éditeur=Urania-Verlag | lieu=Leipzig, Iéna, Berlin | année=1979 | passage=233 | isbn= | id=Hoffmann1979}}
* {{ouvrage |langue=de |titre= Lehrbuch der Anorganischen Chemie <!-- fin -->|prénom1= Arnold F. |nom1= Holleman |prénom2= Nils |nom2=  Wiberg |numéro d'édition= 102 |éditeur= de Gruyter |lieu=Berlin  |année= 2007 |passage=1948–1976 |isbn= 978-3-11-017770-1 |id = HOWI }}
* {{Ouvrage | langue=de | prénom1=James E. | nom1=Huheey | titre=Anorganische Chemie | éditeur=de Gruyter | lieu=Berlin | année=1988 | numéro d'édition=1 | passage=873–900 | isbn=978-3-11-008163-3 | isbn10=3-11-008163-6}}
* {{Ouvrage | langue=en | prénom1=Lester R. | nom1=Morss | prénom2=Norman M. | nom2=Edelstein | prénom3=Jean | nom3=Fuger (éd.) | titre=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements | tome=3 | éditeur=[[Springer Verlag|Springer-Verlag]] | lieu=Dordrecht | année=2006 | numéro d'édition=3 | pages totales=3664 | isbn=978-1-4020-3555-5 | isbn10=1-4020-3555-1 | id=Morss2006}}
* {{Ouvrage | langue=de | prénom1=G. | nom1=Pfennig | prénom2=H. | nom2=Klewe-Nebenius | prénom3=W. | nom3=Seelmann-Eggebert | titre={{Lien|langue=de|trad=Karlsruher Nuklidkarte|fr=Karlsruher Nuklidkarte|texte=Table des nucléides de Karlsruhe}} | éditeur= | année=1998 | numéro d'édition=6 | isbn= | id=Pfennig1998}}
* {{Lien web|langue=en|<!-- oblig -->url=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/index.jsp   |titre= NuDat 2.5  <!-- fin -->|auteur= National Nuclear Data Center |éditeur=   Brookhaven National Laboratory  |consulté le= 22 novembre 2010}} - Consultable interactivement, constamment remis à jour.

=== Articles connexes ===
* [[Isotope]]s du curium :
** [[Curium 242]]
** [[Curium 244]]
* [[Oxyde de curium(III)|Oxyde de curium({{III}})]]
* [[Oxyde de curium(IV)|Oxyde de curium({{IV}})]]

=== Liens externes ===
* {{lien web|langue=en |url=http://www.periodictable.com/Elements/096/data.html |titre=Technical data for Curium |consulté le=11 août 2016}}, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope

{{Tableau périodique (navigation)}}
{{Familles d'éléments chimiques (navigation)}}

{{Portail|chimie|physique|nucléaire}}

[[Catégorie:Curium|*]]
[[Catégorie:Actinide]]
[[Catégorie:Transuranien]]
[[Catégorie:Radioactivité]]