- Калифорний
-
98 Берклий ← Калифорний → Эйнштейний 
98Cf
Внешний вид простого вещества 
Радиоактивный металл серебристо-белого цветаСвойства атома Имя, символ, номер Калифо́рний / Californium (Cf), 98
Атомная масса
(молярная масса)Электронная конфигурация [Rn] 5f10 7s2
Радиус атома 295 пм
Химические свойства Электроотрицательность 1,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Cf←Cf3+ -1,93 В
Cf←Cf2+ -2,1 ВСтепени окисления +2, +3, +4
Энергия ионизации
(первый электрон)Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 15,1 г/см³
Температура плавления 900 K
Температура кипения 1470 K
Молярная теплоёмкость 29[1] Дж/(K·моль)
Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки гексагональная
Параметры решётки Отношение c/a 3,26
98 КалифорнийCf251,085f107s2 Калифорний — радиоактивный химический элемент седьмого периода таблицы Менделеева, актиноид.
Содержание
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 извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе.
Металлический 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 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 Cf4+ получают, действуя на соединения Cf3+ сильными окислителями. Синтезирован твёрдый дииодид калифорния CfI2. Из водных растворов Cf3+ восстанавливается до Cf2+ электрохимически.
Изотопы
Известно 17 изотопов калифорния, наиболее стабильными из которых являются 251Cf с периодом полураспада T1/2=900 лет, 249Cf (T1/2=351 год), 250Cf (T1/2=13,08 года) и 252Cf (T1/2=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
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.
Интересные факты
- Калифорний является самым дорогим металлом в мире. По данным Ок-Риджской национальной лаборатории, в 1998 году стоимость 249Сf и 252Сf составляла 180,25 и 56 долларов за микрограмм соответственно[5].
- Грамм калифорния-252 испускает около 3·1012 нейтронов в секунду[6].
- Калифорний-251 упоминается в книге Чингиза Абдуллаева «Символы распада» как элемент миниатюрной атомной бомбы — «ядерного чемоданчика».
Примечания
- ↑ Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 286. — 671 с. — 100 000 экз.
- ↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Californium | crystal structures
- ↑ G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ↑ Final Report, Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport, Republic of France, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire, Département de Prévention et d'étude des Accidents.
- ↑ Книга рекордов Гиннесса для химических веществ (рус.). Архивировано из первоисточника 3 февраля 2012. Проверено 23 августа 2010.
- ↑ Калифорний. Книги. Наука и техника (рус.). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 23 августа 2010.
Ссылки
Калифорний на Викискладе? Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы
Категории:- Химические элементы
- Металлы
- Актиноиды
- Радиоактивные элементы
- Синтезированные химические элементы
Wikimedia Foundation. 2010.
