Калифорний

Калифорний — химический элемент, актиноид.

История

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

Калифорний получают восстановлением фторида калифорния CfF₃ литием:

CfF₃ + 3Li = Cf + 3LiF,

или оксида калифорния Cf₂O₃ кальцием:

Cf₂O₃ + 3Са = 2Cf + 3СаО.

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 ²⁴⁹Cf с периодом полураспада T_1/2=352 года, ²⁵¹Cf (T_1/2=900 лет) и ²⁵²Cf (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 ²⁵²Cf. Он используется как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в лучевой терапии опухолей. Кроме того, изотоп ²⁵²Cf используется в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.

Физиологическое действие

Радионуклид ²⁵²Cf 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 3·10¹² нейтронов в секунду.