калифорний

КАЛИФО́РНИЙ -я; м. [лат. Californium] Химический элемент (Cf), радиоактивное искусственное вещество, относящееся к актиноидам (используется как источник нейтронов в медицине).

◁ Калифо́рниевый, -ая, -ое.

* * *

калифо́рний

(лат. Californium), химический элемент III группы периодической системы, относится к актиноидам. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп ²⁵¹Cf (период полураспада 900 лет), t_пл 900ºC. Название по месту открытия (штат Калифорния, США). Получен искусственно. Источник нейтронов в активационном анализе, медицине.

* * *

КАЛИФОРНИЙ

КАЛИФО́РНИЙ (лат. Californium), Cf (читается «калифорний»), радиоактивный искусственно полученный химический элемент с атомным номером 98. Актиноид. Расположен в группе IIIB периодической системы, в 7-м периоде. Электронная конфигурация трех внешних слоев невозбужденного атома калифорния 5s²p⁶d¹⁰f¹⁰6s²p⁶7s². В соединениях проявляет степени окисления +2, +3 и +4 (валентность II, III и IV).
Радиус нейтрального атома калифорния 0,169 нм, радиус ионов: Cf³⁺ 0,0962 нм и Cf²⁺0,082 нм. Энергия ионизации нейтрального атома 6,41 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,2.
История открытия
Калифорний впервые получен в 1950 группой американских ученых (С. Томпсон, А. Гиорсо, К. Стрит и Г. Сиборг (см. СИБОРГ Гленн Теодор) ) при облучении нескольких микрограмм ²⁴²Cm a-частицами, разогнанными на ускорителе до энергии 35 МэВ по ядерной реакции:
²⁴² ₉₆ Cm(, 2n) ²⁴⁴₉₈Bk
Назван по американскому штату Калифорния, в научно-исследовательском центре которого был открыт этот элемент.
Получение
Смесь нуклидов калифорния с массовыми числами 249, 250, 251 и 252 образуется при длительном облучении нейтронами плутония в ядерном реакторе. Наиболее устойчивы следующие нуклиды калифорния: ²⁴⁹Cf (период полураспада Т_1/2 350,6 лет), ²⁵⁰Cf (13,08 года), ²⁵¹Cf (898 лет) и ²⁵²Cf (2,638 года). При спонтанном делении ядер ²⁵²Cf образуются нейтроны; 1 г ²⁵²Cf испускает 3.10¹² нейтронов в 1 с. Предполагают, что при взрывах некоторых сверхновых звезд образуется ²⁵⁴Cf (при спонтанном делении которого выделяются нейтроны, период полураспада Т_1/2 около 65 суток).
Получение
Калифорний получают восстановлением фторида калифорния CfF₃ литием:
CfF₃ + 3Li = Cf +3LiF
или оксида калифорния Cf₂O₃ кальцием:
Cf₂O₃ + 3Са = 2Cf + 3СаО
Физические и химические свойства
Калифорний чрезвычайно летучий металл. Существует в двух полиморфных модификациях. Ниже 600°C устойчива a-модификация с гексагональной решеткой (параметры а = 0,339 нм, с = 1,101 нм), выше 600°C — b-модификация с кубической гранецентрированной решеткой. Температура плавления металла 900°C, температура кипения 1227°C.
По химическим свойствам калифорний подобен лантаноидам (см. ЛАНТАНОИДЫ). 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 твердый дииодид калифорния CfI₂. Из водных растворов Cf³⁺ восстанавливается до Cf²⁺ электрохимически.
Применение
Используется как источник нейтронов.
Физиологическое действие
Радионуклид ²⁵²Cf высоко токсичен. ПДК в воде открытых водоемов 1,33·10^-4 Бк/л.