კალიფორნიუმი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
კალიფორნიუმი / Californium (Cf) Californium.jpg
ელემენტის რიგითი ნომერი 98
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა
რადიოაქტიური ვერცხლისფერი ლითონი
ატომის თვისებები
ატომური მასა
(მოლური მასა)
251,0796 მ. ა. ე. (/მოლი)
ატომის რადიუსი 295 პმ
იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)
1) 0,0 (0,00) კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია [Rn] 5f10 7s2
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი პმ
იონური რადიუსი პმ
ელექტროუარყოფითობა
(პოლინგის თანახმად)
1,3
ელექტროდული პოტენციალი Cf←Cf3+ -1,93 ვ
Cf←Cf2+ -2,1 ვ
ჟანგვის ხარისხი +2, +3, +4
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე 15,1 /სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა 29[1] /(·მოლი)
თბოგამტარობა ვტ/(·კ)
დნობის ტემპერატურა 1173,15 К (900 °С, 1652 °F)
დნობის სითბო კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა შეფასებით 1743 K (1470 °C, 2678 °F)
აორთქლების სითბო კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა ჰექსაგონალური
მესრის პერიოდი 11,03 Å
შეფარდება 3,26 n/
დებაის ტემპერატურა
98Cf
251,0796 [Rn] 5f10 7s2
კალიფორნიუმი

კალიფორნიუმი — მენდელეევის ცხრილის მეშვიდე პერიოდის რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი, აქტინოიდი, ერთ-ერთი ყველაზე ძვირადღირებული ლითონი დედამიწაზე[2].

ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მიღებული ხელოვნურად 1950 წელს სიბორგის ჯგუფის მიერ კალიფორნიის უნივერსიტეტი ბერკლიში.

კალიფორნიუმის პირველი მყარი შენაერთები — 249Cf2O3 и 249CfOCl მიღებული იქნა 1958 წელს.

სახელწოდების წარმოშობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სახელი მიენიჭა კალიფორნიის ბერკლის უნივერსიტეტის საპატივცემლოდ, სადაც იქნა მიღებული. როგორც ავტორები წერდნენ, ამ სახელწოდებით მათ უნდოდათ მიენიშნებინათ, რომ ახალი ელემენტის აღმოჩენა ისევე ძნელი იყო მათთვის, როგორც საუკუნის წინათ ამერიკის პიონერების მიერ კალიფორნიამდე მიღწევა.

მიღება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

კალიფორნიუმს აწარმოებენ ორ ადგილას: დიმიტროვგრადი რუსეთის ფედერაციაში და ოკ-რიჯის ეროვნული ლაბორატორიაში აშშ.

ერთი გრამი კალიფორმიუმის მისაღებად პლუტონიუმზე ან კიურიუმზე აწარმოებენ ხანგრძლივ ნეიტრონულ დასხივებას ბირთვულ რეაქტორში, 8 თვიდან 1,5 წლამდე. შემდეგ მიღებული დასხივებული პროდუქტიდან ქიმიური გზით გამოყოფენ კალიფორნიუმს.

ლითონურ კალიფორნიუმს მიიღებენ კალიფორნიუმის ფტორიდიდან CfF3 ლითიუმის მეშვეობით აღდგენით:

ან კალიფორნიუმის ოქსიდის Cf2O3 კალციუმის მეშვეობით აღდგენით:

სხვა აქტინოიდებისაგან კალიფორნიუმს გამოყოფენ ექსტრაქციის და ქრომატოგრაფიის მეთოდებით.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

კალიფორნიუმი — მეტად "მფრინავი" ლითონია. არსებობს ორი პოლიმორფული მოდიფიკაციის სახით. 600 °C-ზე დაბლა მდგრადია α-მოდიფიკაცია ჰექსოგონალური მესრით (პარამეტრები а = 0,339 ნმ, с = 1,101 ნმ), 600 °C-ზე მაღლა — β-მოდიფიკაცია კუბური წახნაგცენტრირებული მესრით. ლითონის დნობის ტემპერატურა 900 °C, დუღილის ტემპერატურა 1227 °C.

ქიმიური თვისებებით კალიფორნიუმი გავს ლანთანოიდებს. კალიფორნიუმის სინთეზირებული ჰალოგენიდებია — CfX3 (X — ჰალოგენის ატომი), ოქსიჰალოგენოდებია — CfOX. კალიფორნიუმის დიოქსიდის მისაღებად CfO2 ოქსიდს Cf2O3 ჟანგავენ წნევის 10 მპა. ქვეშ ჟაგბადის გახურებით. ხსნარებში Cf4+ მიიღებენ, Cf3+ შენაერთებზე ძლიერი მჟანგავების ზემოქმედებით. სინთეზირებულია სინთეზირებულია მყარი კალიფორნიუმის დიოდიდი CfI2. Cf3+-ის წყლის ხსნარებიდან აღადგენენ ელექტროქიმიურად Cf2+-მდე.

იზოტოპები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ცნობილია კალიფორნიუმის 17 იზოტოპი, რომელთაგან ყველაზე სტაბილურია 251Cf რომლის ნახევრადდაშლის პერიოდია T1/2=900 წელი, 249Cf (T1/2=351 წელი), 250Cf (T1/2=13,08 წელი) და 252Cf (T1/2=2,645 წელი). ბოლო იზოტოპს ააქვს მაღალი ნეიტრონების გამრავლების კოეფიციენტი (3-ზე მეტი) და კრიტიკული მასა მიახლოებით 5 კგ[3] (ლითონის სფეროსათვის). 1 გრამი 252Cf უშვებს (ასხივებს) მიახლოებით 3×1012 ნეიტრონს წამში[4]. 251Cf მოიხსენიება ჩინგიზ აბდულაევის წიგნში «დაშლის სიმბოლოები» როგორც მინიატურული ატომური ბომბის «ბირთვული ჩემოდანის» ელემენტი.

გამოყენება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ყველაზ ემეტი გამოყენება ჰპოვა იზოტოპმა - 252Cf. ის გამოიყენება ნეიტრონულ-აქტივაციურ ანალიზში როგორც ნეიტრონების მძლავრი წყარო, სიმსივნეების სხივურ თერაპიაში. ამას გარდა, იზოტოპი 252Cf გამოიყენება სპონტანური ბირთვის გაყოფის ექსპერიმენტებში. კალიფორნიუმი წარმოადგენს ძალიან ძვირად ღირებულ ლითონს. 1 გრამი იზოტოპ 252Cf-ის ფასია მიახლოებით 250 მლნ. აშშ დოლარი, და ეს საკმაოდ სამართლიანია, რადგანაც ყოველ წელს მიიღებენ 20–40 მილიგრამს, ხოლო საერთო მსოფლიო რეზერვი არ აღემატება 8 გრამს.[5]

80-100 მევ ენერგიის მქონე კაიფორნიუმი-252-ის (252Cf) ბირთვის დაშლის პროდუქტები გამოიყენება სპექტომეტრიაში ნიმუშების ბომბარდირებისათვის და მათი იონიზაციისათვის (იხ. პლაზმური დესორბციული იონიზაცია). იზოტოპ 252Cf-ის ბირთვის გაყოფისას წარმოიქმნება საწინააღმდეგო მიმართულებით მოძრავი ნაწილაკები. ნაწილაკების ერთი ნაწილი ხვდება ტრიგერულ დეტექტორში და იძლევა სიგნალს დროის ათვლის დაწყების შესახებ. სხვა ნაწილაკების ნაწილი ხვდება ნიმუშის მატრიცაში, და ამოაგდებს იონებს, რომლებიც მიემართებიან დროისმფრინავ მასების - სპექტომეტრში (time of flight mass spectrometer, TOF-MS).[6]

ფიზიოლოგიური მოქმედება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

252Cf-ის რადიონუკლიდები ძალიან ტოქსიკურია. მისი ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) ღია ყალსაცავების წყალში შეადგენს 1,33×10−4 ბკ/ლ.

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

Commons-logo.svg
ვიკისაწყობში? არის გვერდი თემაზე:

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. რედკოლ.:კნუნიანცი (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1990. — ტომი: 2. — გვ. 671. — 100 000 ეგზ. — ISBN 5-85270-039-8
  2. The Most Expensive Substances in the World -> Californium დაარქივებული მაისი 5, 2016 საიტზე Wayback Machine
  3. 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.
  4. კალიფორნიუმი. წიგნი. მეცნიერება და ტექნიკა. დაარქივებულია ორიგინალიდან - 2011-08-22. წაკითხვის თარიღი: 2010-08-23.
  5. The Most Expensive Substances in the World -> Californium
  6. Р.Сильверстейн и др. Спектрометрическая идентификация органических соединений. — 2011. — გვ. 575. — ISBN 978-5-94-774-392-0