Калифорний
[Rn] 5f¹⁰ 7s² · 2 · 8 · 18 · 32 · 28 · 8 · 2
Самый дорогой элемент, доступный в весовых количествах: микрограмм калифорния-252 стоит десятки долларов, а грамм — порядка 27 миллионов. Он служит переносным источником нейтронов там, где реактор невозможен.
3D-модель
Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.
Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб
Атомные свойства
- Атомный номер
- 98
- Атомная масса
- 251 а.е.м. ≈
- Электронная конфигурация
- [Rn] 5f¹⁰ 7s²
- Электроны по оболочкам
- 2 · 8 · 18 · 32 · 28 · 8 · 2
- Блок
- f-блок
- Группа
- нет данных
- Период
- 7
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.3
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.3
- Атомный радиус
- 245 pm
- Ковалентный радиус
- 168 pm
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 245 pm
- 1-я энергия ионизации
- 608 kJ/mol
- Сродство к электрону
- -97.3 kJ/mol
- Характерные степени окисления
- +3
- Степени окисления
- +2, +3, +4, +5
Физические свойства
- Состояние при 25 °C
- твёрдое
- Плотность
- 15.1 g/cm³
- Температура плавления
- 1 173 K · 899.9 °C
- Температура кипения
- 1 743 K · 1 469.9 °C ≈
- Скорость звука
- нет данных
Тепловые свойства
- Теплота плавления
- нет данных
- Теплота испарения
- нет данных
- Удельная теплоёмкость
- нет данных
- Теплопроводность
- нет данных
Механические свойства
- Модуль Юнга
- нет данных
- Модуль сдвига
- нет данных
- Модуль объёмного сжатия
- нет данных
- Коэффициент Пуассона
- нет данных
- Твёрдость по Моосу
- нет данных
- Твёрдость по Бринеллю
- нет данных
Электрические и магнитные свойства
- Удельное сопротивление
- нет данных
- Магнитный тип
- парамагнетик
- Точка Кюри
- нет данных
- Точка Нееля
- нет данных
- Температура сверхпроводимости
- нет данных
Кристаллическая структура
- Кристаллическая решётка
- гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
- Параметры решётки
- a = 338.4 pm · c = 1 104 pm
Распространённость
- В земной коре
- не встречается
- В океане
- не встречается
- Во Вселенной
- не встречается
- В теле человека
- не встречается
Изотопы
| Изотоп | Распространённость | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|---|
| 249Cf | — | 351.11 лет | α |
| 251Cf | — | 898.06 лет | α |
| 252Cf | — | 2.65 лет | α, СД |
Калифорний-252 с периодом 2,6 года претерпевает спонтанное деление в 3 % случаев, что и делает его нейтронным источником. Калифорний-251 имеет наименьшую известную критическую массу — около 5 кг.
Открытие
- Год открытия
- 1950
- Кто открыл
- Томпсон, Стрит, Гиорсо и Сиборг
- Где
- США, Беркли
- Происхождение названия
- в честь Калифорнии и Калифорнийского университета
История
Томпсон, Стрит, Гиорсо и Сиборг синтезировали калифорний в 1950 году, облучая кюрий альфа-частицами. Название дали в честь Калифорнии и Калифорнийского университета.
Где встречается
В природе отсутствует. Возможно, образуется в оболочках сверхновых, но прямых доказательств нет.
Как получают
В высокопоточных реакторах Ок-Риджа и Димитровграда при длительном облучении кюрия. Мировое производство — порядка полуграмма в год.
Роль в живой природе
Биологической роли нет.
Безопасность
Один микрограмм калифорния-252 испускает 2,3 миллиона нейтронов в секунду. Обращение требует толстой водородсодержащей защиты.
Применение
- Портативные источники нейтронов для запуска реакторов и нейтронного каротажа скважин
- Нейтронно-активационный анализ для поиска золота и нефти
- Обнаружение взрывчатых веществ и металлодетекция в аэропортах
- Лучевая терапия опухолей, устойчивых к рентгеновскому излучению
Любопытные факты
- Калифорний-252 — единственный практичный портативный источник нейтронов, работающий без электропитания.
- Грамм калифорния стоит примерно как 500 килограммов золота.
- Калифорний применяют для запуска ядерных реакторов: нужен внешний нейтронный «поджиг».
- У калифорния-251 самая маленькая критическая масса среди всех известных нуклидов.