Сообщение на тему калифорний

Обновлено: 18.05.2024

Первые твёрдые соединения калифорния - 249 Cf₂O₃ и 249 CfOCI приготовлены в 1958.

Происхождение названия

Назван в честь Калифорнийского университета в Беркли, где и был получен. Как писали авторы, этим названием они хотели указать, что открыть новый элемент им было так же трудно, как век назад пионерам Америки достичь Калифорнии.

Получение

Смесь нейтронами плутония в ядерном реакторе. Наиболее устойчивы следующие нуклиды калифорния: 249 Cf (период полураспада Т_1/2 = 350,6 лет), 250 Cf (Т_1/2 = 13,08 года), 251 Cf (Т_1/2 = 898 лет) и 252 Cf (Т_1/2 = 2,638 года). При спонтанном делении ядер 252 Cf образуются нейтроны; 1 г 252 Cf испускает 3·10 12 нейтронов в 1 с. Предполагают, что при взрывах некоторых сверхновых звезд образуется 254 Cf (при спонтанном делении которого выделяются нейтроны, период полураспада Т_1/2 около 65 суток).

Калифорний получают восстановлением фторида калифорния CfF₃ литием:

CfF₃ + 3Li = Cf +3LiF,

По химическим свойствам калифорний подобен лантаноидам. Синтезированы галогениды калифорния — CfHal₃, оксигалогениды — CfOHal. Для получения диоксида калифорния CfO₂ оксид Cf₂O₃ окисляют при нагревании кислородом под давлением 10МПа. В растворах Cf 4+ получают, действуя на соединения Cf 3+ сильными Применение

Как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе , лучевой терапии ядерного оружия (ядерные и термоядерные заряды малой мощности). 252 Cf используется в экспериментах по изучению спонтанного Физиологическое действие

Радионуклид 252 Cf высоко токсичен. ПДК в воде открытых водоемов 1,33·10 -4 Ссылки

cs:Kalifornium da:Californium de:Californium en:Californium et:Kalifornium fi:Kalifornium fr:Californium hu:Kalifornium la:Californium lb:Californium lv:Kalifornijs nl:Californium nn:Californium pl:Kaliforn sk:Kalifornium sv:Californium

Получен искусственно в 1950 группой Сиборга в Калифорнийском университете в Беркли. Первые твёрдые соединения калифорния — 249 Cf₂O₃ и 249 CfOCl получены в 1958.

Происхождение названия

Получение

Калифорний получают восстановлением фторида калифорния CfF₃ литием:

CfF₃ + 3Li = Cf + 3LiF,

или оксида калифорния Cf₂O₃ кальцием:

От других актиноидов калифорний отделяют экстракционными и хроматографическими методами.

Физические и химические свойства

Калифорний чрезвычайно летучий металл. Существует в двух полиморфных модификациях. Ниже 600 °C устойчива a-модификация с гексагональной решёткой (параметры а = 0,339 нм, с = 1,101 нм), выше 600 °C — b-модификация с кубической гранецентрированной решёткой. Температура плавления металла 900 °C, температура кипения 1227 °C.

По химическим свойствам калифорний подобен лантаноидам. Синтезированы галогениды калифорния — CfHal3, оксигалогениды — CfOHal. Для получения диоксида калифорния CfO2 оксид Cf2O3 окисляют при нагревании кислородом под давлением 10МПа. В растворах Cf4+ получают, действуя на соединения Cf3+ сильными окислителями. Синтезирован твёрдый дииодид калифорния CfI2. Из водных растворов Cf3+ восстанавливается до Cf2+ электрохимически.

Ядерно-физические свойства

Известно 17 изотопов калифорния, наиболее стабильными из которых являются 249 Cf с периодом полураспада T_1/2=352 года, 251 Cf (T_1/2=900 лет) и 252 Cf (T_1/2=6,64 года). Последний изотоп имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3) и низкую критическую массу (около 10 г для шара металла).

Применение

Наибольшее применение нашёл изотоп 252 Cf. Он используется как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в лучевой терапии опухолей. Кроме того, изотоп 252 Cf используется в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.

Физиологическое действие

Радионуклид 252 Cf высоко токсичен. ПДК в воде открытых водоемов 1,33·10 -4 Бк/л.

Интересно

Калифорний является самым дорогим металлом в мире. По оценкам, его стоимость составляет 6,5 млн. долларов за грамм.
Грамм калифорния-252 испускает около 3·10 12 нейтронов в секунду.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Когда речь заходит о самом дорогом металле на нашей планете, многие представляют себе платину, родий или титан. На самом же деле, это далеко от правды.

Самым дорогим металлом, полученным химическим путем, является металл под названием Калифорний. Сходством со многими драгоценными металлами у Калифорния является белый цвет и серебристый отблеск, не более того.

Увидеть Калифорний воочию не удастся- вес исчисляется атомами.

Немного истории

Этот необычный металл открыл в 50х годах 20 века Гленн Сиборг. Изначально, невидимый (лишь несколько атомов) Калифорний получили в реакторах, в которых под воздействием нейтронов осуществляли расщепление радиоактивных элементов. Логично, что и полученный металл тоже является радиоактивным и возник он в результате четко направленной ядерной реакции.

Через 8 лет удалось получить химическое соединение Калифорния в более твердом состоянии.

Что же представляет из себя Калифорний?

Калифорний - семнадцать соединенных изотопов, естественно -радиоактивных.
Интересен тот факт, что все изотопы имеют кардинально разный период полураспада , от 2,6 до 900 лет, а также имеют чрезвычайно малую критическую массу.

Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.

Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.

В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов, способных в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.

Из всех 17 изотопов Калифорния максимально изучен 252й . Он крайне токсичный, но содержит нереальный заряд энергии, выделяющейся в процессе деления атомов: 1 грамм выдает 2,4 биллиарда нейтронов в секунду, а это такая мощность , которую выделяет небольшой ядерный реактор.

Как получают калифорний -252?

252 изотоп Калифорния создают в лабораторных условиях, а точнее в защищенных ядерных реакторах, расщепляя продукты облученные радиоактивным плутонием, кюрием или нейтронами.

Каждая стадия производства самого дорогого металла в мире, заключается в том, что производится распад и превращение исходного элемента в промежуточное состояние - изотоп другого металлического элемента, образующий в результате своего распада новый изотоп.

Калифорний-252 поддать распаду нереально. В результате преобразования, только 0,3% ядер плутония не распадается, поэтому для получения 1 грамма Калифорния требуется 10 кг плутония.

За год в мире получают до 100 микрограмм такого "концентрата энергии", как калифорний-252, а по некоторым оценкам, на нашей планете, его запас не превышает 5 грамм.

Калифорний-252 – самый дорогостоящий и научно важный металл. Его стоимость доходила до 27 миллионов долларов за 1 грамм.

Вопреки высокой стоимости, есть такие отрасли, в которых этот изотоп, а точнее его свойства являются во много раз ценней стоимости.

Где используют Калифорний?

Его активно применяют:

в разработках посвященных разделению ядер, открытию и исследованию дальнего и ближнего космоса,
в процессе нахождения полезных элементов ( золота и серебра),
для нахождения слоев земли, имеющих воду и нефть,
определять на целостность ядерные реакторы, авиа и космические аппараты и прочие.

Использование нейтронной камеры, с источником излучения - Калифорнием -252 , позволят находить даже супер запакованные наркотики , скрытые от обнаружения рентгеновскими лучами.

Кроме того, его излучение используют в таких сферах, как:

металлургия,
нефтепереработка,
угольная промышленности,
химическая промышленности,
медицина.

Применение в медицине

Несмотря на токсичность, его применяют в медицине, как источник целительного излучения, убивающего зараженные и больные ткани тела.
При введении малейшего его количества в ткани тела, разрушаются все атипичные клетки, при этом здоровые клетки облучению не поддаются.

Благодаря этим открытиям нейтронная радиохирургия стала реальным и опробованным способом лечения распространенных заболевания.

Изотоп калифорний-252 особо редкий металл с огромным потенциалом. Практически любой реактор может собирать исходный материал для дальнейшего его преобразования в калифорний -252, что возможно в буду, повлияет на снижение стоимости редчайшего и дорогого металла - "концентрата энергии", и сделав нанотехнологии еще ближе.
Кстати, Калифорний-252 производят только в США и России.

Калифорний — радиоактивный химический элемент седьмого периода таблицы Менделеева, актиноид.

Содержание

История

Первые твёрдые соединения калифорния — 249 Cf₂O₃ и 249 CfOCl получены в 1958.

Происхождение названия

Получение

Калифорний извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе.

Металлический калифорний получают восстановлением фторида калифорния CfF₃ литием:

CfF₃ + 3Li = Cf + 3LiF,

Физические и химические свойства

Калифорний — чрезвычайно летучий металл. Существует в двух полиморфных модификациях. Ниже 600 °C устойчива α-модификация с гексагональной решёткой (параметры а = 0,339 нм, с = 1,101 нм), выше 600 °C — β-модификация с кубической гранецентрированной решёткой. Температура плавления металла 900 °C, температура кипения 1227 °C.

По химическим свойствам калифорний подобен лантаноидам. Синтезированы галогениды калифорния — CfX₃ (X — атом галогена), оксигалогениды — CfOX. Для получения диоксида калифорния CfO₂ оксид Cf₂O₃ окисляют при нагревании кислородом под давлением 10МПа. В растворах Cf 4+ получают, действуя на соединения Cf 3+ сильными окислителями. Синтезирован твёрдый дииодид калифорния CfI₂. Из водных растворов Cf 3+ восстанавливается до Cf 2+ электрохимически.

Изотопы

Известно 17 изотопов калифорния, наиболее стабильными из которых являются 251 Cf с периодом полураспада T_1/2=900 лет, 249 Cf (T_1/2=351 год), 250 Cf (T_1/2=13,08 года) и 252 Cf (T_1/2=2,645 года) [3] . Последний изотоп имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3) и критическую массу около 5 кг [4] (для металлического шара). Встречающиеся иногда оценки критической массы, составляющие порядка 10 г, относятся к водным растворам солей калифорния.

Применение

Физиологическое действие

Радионуклид 252 Cf высоко токсичен. ПДК в воде открытых водоемов 1,33·10 −4 Бк/л.

Интересные факты

Примечания

Ссылки

Химические элементы
Металлы
Актиноиды
Радиоактивные элементы
Синтезированные химические элементы

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Калифорний" в других словарях:

КАЛИФОРНИЙ — (Californium), Cf, искусственный радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 98; относится к актиноидам. Впервые калифорний получен американскими физиками С. Томпсоном, К. Стритом, А. Гиорсо и Г. Сиборгом в… … Современная энциклопедия

КАЛИФОРНИЙ — (лат. Californium) Cf, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 98, относится к актиноидам. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 251Cf (период полураспада 900 лет). tпл 900 .С. Назван по месту открытия (шт.… … Большой Энциклопедический словарь

КАЛИФОРНИЙ — (символ Cf), радиоактивный металл из ряда АКТИНИДОВ, впервые созданный в 1950 г. в Калифорнийском университете в Беркли путем бомбардировки альфа частицами кюрия 242, изотопа кюрия. Опасен в биологическом смысле, потому что 1 микрограмм его… … Научно-технический энциклопедический словарь

КАЛИФОРНИЙ — (Californium), Cf, радиоакт. хим. элемент, получен искусственно (1950, США), ат. номер 98, относится к актиноидам. Наиб, долгоживущий изотоп К. а радиоактивный 251Cf (Т 1/2900 лет). В ядерном реакторе при длит, облучении нейтронами плутония… … Физическая энциклопедия

калифорний — сущ., кол во синонимов: 4 • актинид (14) • актиноид (16) • трансуран (8) • … Словарь синонимов

калифорний — Cf Радиоактивный химический элемент семейства актиноидов, некоторые изотопы используются в качестве нейтронных источников [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы Cf EN californium … Справочник технического переводчика

КАЛИФОРНИЙ — хим. радиоактивный элемент, полученный искусственно, символ Cf (лат. Californium), ат. н. 98, относится к актиноидам, наиболее устойчив изотоп 251Cf. Препараты Cf используют как мощные источники (см.) в активационном анализе, медицине … Большая политехническая энциклопедия

калифорний — я; м. [лат. Californium] Химический элемент (Cf), радиоактивное искусственное вещество, относящееся к актиноидам (используется как источник нейтронов в медицине). ◁ Калифорниевый, ая, ое. * * * калифорний (лат. Californium), химический элемент… … Энциклопедический словарь

КАЛИФОРНИЙ — (лат. Californium), хим. элемент III группы периодич. системы, относится к актиноидам. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 251Cf (период полураспада 900 лет), tпл 900 °С. Название по месту открытия (шт. Калифорния, США). Получен искусственно … Естествознание. Энциклопедический словарь

Калифорний — Смотри Калифорний (Cf) … Энциклопедический словарь по металлургии

Читайте также: