Curium(III) oxide
ক্যুরিয়াম (III) অক্সাইড রাসায়নিক সূত্র সহ ক্যুরিয়াম এবং অক্সিজেন দ্বারা গঠিত একটি যৌগ। এটি একটি একক কোষ সহ একটি স্ফটিকাকার কঠিন পদার্থ যাতে দুটি ক্যুরিয়াম পরমাণু এবং তিনটি অক্সিজেন পরমাণু রয়েছে। সবচেয়ে সহজ সংশ্লেষণ সমীকরণে O2 −: 2Cm3 + + 3O2 −----> Cm2O3-এর সাথে ক্যুরিয়াম (III) ধাতুর বিক্রিয়া জড়িত। ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইড পাঁচটি বহুরূপী রূপ হিসাবে বিদ্যমান থাকতে পারে। দুটি রূপ অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় বিদ্যমান, যার ফলে তাদের কাঠামো গঠনের উপর পরীক্ষামূলক গবেষণা করা কঠিন হয়ে পড়ে। ক্যুরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইড যে তিনটি সম্ভাব্য রূপ নিতে পারে তা হল দেহ-কেন্দ্রিক ঘন রূপ, মনোক্লিনিক রূপ এবং ষড়ভুজাকার রূপ। ক্যুরিয়াম (III) অক্সাইড সাদা বা হালকা ট্যান রঙের হয় এবং জলে অদ্রবণীয় হলেও অজৈব ও খনিজ অ্যাসিডে দ্রবণীয়। এর সংশ্লেষণ 1955 সালে প্রথম স্বীকৃত হয়। সংশ্লেষণ ক্যুরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইড বিভিন্ন উপায়ে প্রস্তুত করা যেতে পারে। (দ্রষ্টব্যঃ মনে রাখবেন যে নীচে তালিকাভুক্ত উপায়গুলিতে এটি তৈরি করা যেতে পারে এমন সমস্ত সম্ভাব্য উপায় নেই।) O2 দিয়ে জ্বলনঃ একটি কৈশিক নলের মাধ্যমে ক্যুরিয়াম (III) অক্সালেট অবক্ষেপিত হয়। অবক্ষেপটি 400 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বায়বীয় অক্সিজেন দ্বারা প্রজ্বলিত হয় এবং ফলস্বরূপ পণ্যটি 600 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং 10−4 মিমি চাপের মাধ্যমে তাপীয়ভাবে বিচ্ছিন্ন হয়। অ্যারোসোলাইজড ক্যুরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইডঃ সিএম2ও3-এর অ্যারোসোলাইজেশন প্রক্রিয়া একাধিক পরীক্ষামূলক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে করা যেতে পারে। সাধারণত, জৈবিক ব্যবস্থার মধ্যে ক্যুরিয়াম ধাতুর প্রভাব আবিষ্কারের জন্য পরীক্ষামূলক পদ্ধতির জন্য সিএম2ও3-কে অ্যারোসোলাইজ করা হয়। রুট 1: ঐতিহ্যবাহী অ্যারোসোলাইজেশন বিক্রিয়া প্রারম্ভিক উপাদান হিসাবে ক্যুরিয়াম ধাতু ব্যবহার করে। যদিও ক্যুরিয়াম ধাতু প্রাকৃতিকভাবে ক্যুরিয়াম (III) অক্সাইডের বেশিরভাগ অ্যারোসোলাইজড সংশ্লেষণে 87.4% 244Cm, 8.4% 243Cm, 3.9% অন্যান্য ক্যুরিয়াম আইসোটোপ এবং ~0.3% ডটার নিউক্লাইড, প্লুটোনিয়ামের মিশ্রণ হিসাবে বিদ্যমান বলে আবিষ্কৃত হয়েছে, প্লুটোনিয়াম অপসারণের জন্য ক্যুরিয়াম ধাতু ক্যুরিয়াম নাইট্রেট এবং বিস (2-ইথাইলহেক্সিল) ফসফরিক অ্যাসিডের দ্রাবক উত্তোলনের মাধ্যমে শুদ্ধ করা হয়। তারপর NH3OH বিশুদ্ধ ক্যুরিয়াম নাইট্রেটে যোগ করা হয় এবং ফলস্বরূপ অবক্ষেপ সংগ্রহ করা হয় এবং ডিওনাইজড জল দিয়ে ধুয়ে ফেলা হয়। অবক্ষেপ (সিএম2ও3) দ্রাবকে পুনরায় স্থগিত করা হয় এবং কিছু উচ্চ আউটপুট অ্যারোসল জেনারেটর (উদাঃ লাভলেস নেবুলাইজার) দিয়ে অ্যারোসোলাইজ করা হয়। রুট 2: অন্যান্য অ্যারোসোলাইজেশনে, বিশুদ্ধ ক্যুরিয়াম নাইট্রেটে NH3OH যোগ করার পরিবর্তে, অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড ব্যবহার করে দ্রবণটির পিএইচ মান 9-এ সামঞ্জস্য করা হয়। দ্রবণটির বর্ধিত ক্ষারতা একটি ক্যুরিয়াম হাইড্রক্সাইড অবক্ষেপ তৈরি করে। এই অবক্ষেপটি তারপর পরিস্রাবণের মাধ্যমে সংগ্রহ করা হয় এবং ডিওনাইজড জলে পুনরায় স্থগিত করা হয় এবং তারপরে পণ্যটিকে অ্যারোসোলাইজ করার জন্য একটি নেবুলাইজার ব্যবহার করা হয়। হাইড্রোজেন গ্যাস দ্বারা হ্রাসঃ ক্যুরিয়াম ট্রাইক্লোরাইডের একটি দ্রবণ বিশুদ্ধ নাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে বাষ্পীভূত হয়ে শুকিয়ে যায় এবং ক্যুরিয়াম নাইট্রেট তৈরি হয়। ক্যুরিয়াম নাইট্রেট তারপর বাতাসে প্রজ্বলিত হয়, ক্যুরিয়াম অক্সাইড তৈরি করে, যা CmO2 এবং Cm2O3 গঠনের মধ্যে একটি মধ্যবর্তী কাঠামো বলে মনে করা হয়। মধ্যবর্তীটি একটি ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত ক্যাপিলারি টিউবগুলিতে স্ক্র্যাপ করা হয় এবং বায়বীয় হাইড্রোজেন দিয়ে হ্রাস করা হয়-UH3 এর জ্বলন ফলাফল। ক্যুরিয়াম-244 অর্জনঃ উপরে বর্ণিত অনেক প্রতিক্রিয়ার জন্য, ক্যুরিয়াম ধাতু বাইরের খুচরো বিক্রেতার দ্বারা সরবরাহ করা হয়। ক্যুরিয়াম ধাতু পাওয়ার জন্য, 239 পিউ ধাতু নীচের তেজস্ক্রিয় ক্ষয় প্রক্রিয়া দ্বারা বর্ণিত স্তূপ বিকিরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পাঠানো যেতে পারে (লক্ষ্য করুন যে নিউট্রনগুলি "এন" অক্ষর দ্বারা এবং বিটা-মাইনাস কণাগুলি "β−" দ্বারা নির্দেশিত হয়): 239 পিউ + এন-----> 240 পিউ + এন------> 241 পিউ + এন------> 242 পিউ + এন--------> 243 পিউ + β−---------> 244আম + β−-------> 244 কিউ। যাইহোক, 244কিউরিয়াম হল আরও অস্থিতিশীল কিউরিয়াম আইসোটোপগুলির মধ্যে একটি, তাই 244 সেন্টিমিটার ধারণকারী যৌগগুলির জন্য প্রাপ্ত যে কোনও কাঠামোগত তথ্য কাঠামোগত ক্ষতির ফলে প্রত্যাশিত থেকে বিচ্যুত হতে পারে। এটি পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত হয়েছে যে, এক দিনের মধ্যে, 244CmO2-এর জাল পরামিতি 0.20% গুণক দ্বারা বৃদ্ধি পায়। আলফা-ক্ষয়ের ফলে ক্যুরিয়াম (IV) এবং পার্শ্ববর্তী অক্সাইড গোষ্ঠীর মধ্যে আন্তঃপরমাণবিক মিথস্ক্রিয়া দুর্বল হওয়ার ফলে এটি অনুমান করা হয়েছে। এটি ক্যুরিয়াম অক্সাইডের তাপ পরিবাহিতা প্রভাবিত করে, যার ফলে সময়ের সাথে সাথে আলফা-ক্ষয়ের প্রভাব শক্তিশালী হওয়ার সাথে সাথে এটি দ্রুত হ্রাস পায়। অস্বাভাবিক পর্যায়ের রূপান্তরগুলিও রিপোর্ট করা হয়েছে এবং 244 সেন্টিমিটার দ্বারা বা অসম্পূর্ণ তেজস্ক্রিয় ক্ষয় থেকে অবশিষ্ট 244 অ্যামের উপস্থিতির দ্বারা প্ররোচিত স্ব-বিকিরণের ফলাফল হিসাবে তত্ত্বায়িত করা হয়েছে। কাঠামো দেহ-কেন্দ্রিক ঘন এবং মনোক্লিনিক রূপগুলি ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইডের সবচেয়ে সাধারণ পলিমরফিক রূপ, যা উপরে বর্ণিত রাসায়নিক বিক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়। তাদের স্ফটিকাকার কাঠামো খুব অনুরূপ। ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইডের একটি বহুরূপ-দেহ-কেন্দ্রিক ঘন রূপ-কয়েক সপ্তাহ পরে স্বতঃস্ফূর্তভাবে ষড়ভুজ আকারে রূপান্তরিত হয়। এই রূপান্তরটি স্বতঃস্ফূর্ত 244 সেন্টিমিটার আলফা ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায়, যা ঘন স্ফটিক জালের মধ্যে বিকিরণ ক্ষতির প্রভাব তৈরি করে যা এটিকে ষড়ভুজাকার হিসাবে বিকৃত করে। যদিও পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণিত হয়নি, তবুও অনুমান করা হয় যে মনোক্লিনিক ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইড একটি মধ্যবর্তী রূপ হতে পারে যা ঘনক্ষেত্র থেকে ষড়ভুজাকার রূপে রূপান্তরিত হতে পারে। দেহ-কেন্দ্রিক ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইডের ঘন রূপটি 800 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে, মনোক্লিনিক রূপটি 800 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 1615 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে এবং ষড়ভুজাকার রূপটি 1615 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে থাকে। ক্রিস্টালোগ্রাফি ক্যুরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইডের তিনটি পলিমরফিক কাঠামোর জন্য জালের পরামিতি নীচে দেওয়া হল। ষড়ভুজঃ (*: দ্বিতীয় সারিতে তালিকাভুক্ত দৈর্ঘ্যের জন্য কোনও নির্দিষ্ট তাপমাত্রা উল্লেখ করা হয়নি।) মনোক্লিনিকঃ (* *: অনিশ্চয়তার কারণে এই দৈর্ঘ্যের কোনওটিই অন্তর্ভুক্ত ছিল না।) কিউবিকঃ তথ্য 248 সেন্টিমিটারের আবিষ্কারের (এবং বিচ্ছিন্নতা) পর থেকে, সবচেয়ে স্থিতিশীল কিউরিয়াম আইসোটোপ, কিউরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইডের (এবং অন্যান্য কিউরিয়াম যৌগ) তাপগতিবিদ্যার বৈশিষ্ট্যগুলির উপর পরীক্ষামূলক কাজ আরও প্রচলিত হয়ে উঠেছে। যাইহোক, 248 সেন্টিমিটার শুধুমাত্র মিলিগ্রাম নমুনায় পাওয়া যায়, তাই 248 সেন্টিমিটার-যুক্ত যৌগের তথ্য সংগ্রহে অন্যান্য কিউরিঅম আইসোটোপ ধারণকারী যৌগের তুলনায় বেশি সময় লাগে। নীচের তথ্যতালিকায় বিশেষভাবে ক্যুরিয়াম সেস্কোয়াক্সাইডের জন্য সংগৃহীত বিভিন্ন ধরনের তথ্য প্রতিফলিত হয়েছে, যার মধ্যে কয়েকটি সম্পূর্ণরূপে তাত্ত্বিক, তবে যার বেশিরভাগই 248 সেন্টিমিটার-যৌগ থেকে প্রাপ্ত হয়েছে। (*: ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইডের বিভিন্ন সংশ্লেষ বিভিন্ন পরীক্ষামূলক গলনাঙ্ক সহ যৌগ তৈরি করতে দেখা গেছে। এই তথ্য সারণিতে প্রদত্ত গলনাঙ্কটি রেফারেন্স থেকে সংগৃহীত গড় মাত্র।) (* *: মনোক্লিনিক রূপের বৈশিষ্ট্য।) (* * *: বিভিন্ন পরীক্ষায় ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইডের জন্য স্ট্যান্ডার্ড মোলার এনট্রপির বিভিন্ন অনুমান গণনা করা হয়েছেঃ মস্কিন 144.3 J/molK-এর একটি স্ট্যান্ডার্ড মোলার এনট্রপি রিপোর্ট করেছেন (কোনও অনিশ্চয়তা দেওয়া হয়নি)। ওয়েস্ট্রাম এবং গ্রনভোল্ড 160.7 J/molK এর মান রিপোর্ট করেছেন (কোনও অনিশ্চয়তা দেওয়া হয়নি), এবং কোনিংসের মান 167 +/- 5 J/molK বলে রিপোর্ট করা হয়েছে।) ক্যুরিয়াম ধাতু একটি তেজস্ক্রিয় নিউক্লাইড এবং তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের উপর আলফা কণা নির্গত করে। যদিও এর অর্ধায়ু 34 এম. এস., অনেক ক্যুরিয়াম অক্সাইড, যার মধ্যে ক্যুরিয়াম সেস্কুয়েক্সাইড রয়েছে, তার অর্ধায়ু প্রায় হাজার হাজার বছর। ক্যুরিয়াম, ক্যুরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইড আকারে, শরীরে শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে প্রবেশ করা যেতে পারে, যার ফলে অনেক জৈবিক ত্রুটি দেখা দেয়। ক্যুরিয়ামের এল. ডি. 50 হল 3 মাইক্রো-সি. আই ইনজেকশন এবং ইনহেলেশনের মাধ্যমে এবং 1 মাইক্রো-সি. আই ত্বকের মাধ্যমে শোষণের মাধ্যমে। একটি পরীক্ষায়, ক্যুরিয়াম (III) অক্সাইডের অ্যারোসোলাইজড কণাগুলিতে ইঁদুরের পরিচয় দেওয়া হয়েছিল। যদিও পরীক্ষাটি প্রমাণ করে যে শ্বাস-প্রশ্বাসের মাধ্যমে 244Cm2O3 গ্রহণ করা 239PuO2-এর তুলনায় অর্ধেক কার্সিনোজেনিক, তবুও ইঁদুরগুলি ত্বকের ক্ষত, ম্যালিগন্যান্ট টিউমার এবং ফুসফুসের নিওপ্লাজমের মতো অনেক জৈবিক বিকৃতি ভোগ করে। ইঁদুরের জনসংখ্যার একটি ছোট অংশ ফুসফুস থেকে ক্যুরিয়াম সেস্কুয়েক্সাইডের কণা পরিষ্কার করতে সক্ষম হয়েছিল, যা ইঙ্গিত করে যে ক্যুরিয়াম সেস্কুয়েক্সাইড ফুসফুসের তরলে আংশিকভাবে দ্রবণীয়। প্রয়োগ ক্যুরিয়াম (III) অক্সাইড শিল্প গ্রেড-প্রতিক্রিয়া এবং বিকারকগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সম্প্রতি 2009 সালে, ক্যুরিয়াম সেস্কুইঅক্সাইডের মতো অ্যাক্টিনাইড অক্সাইডগুলি আলো-ও-বায়ু সংবেদনশীল বিভাজন এবং রূপান্তর লক্ষ্যবস্তু পদার্থ পরিবহনের জন্য সংরক্ষণ ব্যবহারের জন্য (ভারী টেকসই সিরামিক কাচের পাত্রের আকারে) বিবেচনা করা হচ্ছে। অন্যান্য বিক্রিয়াগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় বায়বীয় অক্সিজেনের সাথে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিক্রিয়া করবে। নিম্ন তাপমাত্রায়, একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে একটি স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিক্রিয়া ঘটবে। ক্যুরিয়াম ট্রাইঅক্সাইড জলের সাথে বিক্রিয়া করে একটি হাইড্রেশন বিক্রিয়া বহন করতে পারে বলে অনুমান করা হয়েছে, তবে অনুমানটি প্রমাণ করার জন্য খুব কম পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছে। ক্যুরিয়াম সেস্কোয়াক্সাইড স্বতঃস্ফূর্তভাবে বা অ-স্বতঃস্ফূর্তভাবে নাইট্রোজেন গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করে না। আরও দেখুন ক্যুরিয়াম হাইড্রক্সাইড ক্যুরিয়াম অক্সাইড অজৈব রসায়ন রেডিওনিউক্লাইড বিকিরণ রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক www.webelements.com ক্যুরিয়াম যৌগ সেসকুইঅক্সাইড