კალიფორნიუმი

კალიფორნიუმი

98 Cf

[251]

5f10 7s2

კალიფორნიუმი, ₉₈Cf

ზოგადი თვისებები
ელემენტის ფერი	მოვერცხლისფრო-თეთრი
სტანდ. ატომური მასა Ar, სტან.(Cf)	საყოველთაოდ მიღებული: [251]
კალიფორნიუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სიცილიუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენიუმი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმიუმი ნეოდიმიუმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლიმიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოემიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო Mercury (element) თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესიუმი ოგანესონი Dy ↑ Cf ↓ (Upb) ბერკელიუმი ← კალიფორნიუმი → აინშტაინიუმი
ატომური ნომერი (Z)	98
ჯგუფი	(აქტინოიდები)
პერიოდი	პერიოდი 7
ბლოკი	f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Rn] 5f10 7s2
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 32, 28, 8, 2
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	900 °C ​(1173 K, ​​1652 °F)
დუღილის ტემპერატურა	1470 °C ​(1743 K, ​​2678 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	15,1 გრ/სმ3
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	+2, +3, +4, +5
ელექტროდული პოტენციალი	Cf←Cf3+ -1,93 ვ Cf←Cf2+ -2,1 ვ
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1,3
იონიზაციის ენერგია	1: 608 კჯ/მოლ
კალიფორნიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
მესრის სტრუქტურა	ჰექსაგონალური
მესრის პერიოდი	11,03 Å
ხვედრითი თბოტევადობა	29 ჯ/(K·მოლ)
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
მოოსის მეთოდი	3–4
CAS ნომერი	7440-71-3
ისტორია
აღმოჩენილია	Lawrence Berkeley National Laboratory (1950)
კალიფორნიუმის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 248Cf syn 333,5 d α (100%) 244Cm SF (2,9×10−3%) – 249Cf syn 351 y α (100%) 245Cm SF (5,0×10−7%) – 250Cf syn 13,08 y α (99,92%) 246Cm SF (0,08%) – 251Cf syn 898 y α 247Cm 252Cf syn 2,645 y α (96,91%) 248Cm SF (3,09%) – 253Cf syn 17,81 d β− (99,69%) 253Es α (0,31%) 249Cm 254Cf syn 60,5 d SF (99,69%) – α (0,31%) 250Cm
კალიფორნიუმი ვიკისაწყობში •

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

ისტორია

მიღებული ხელოვნურად 1950 წელს სიბორგის ჯგუფის მიერ კალიფორნიის უნივერსიტეტი ბერკლიში.

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

სახელწოდების წარმოშობა

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

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:

${\mathsf {CfF_{3}+3Li\rightarrow Cf+3LiF}}$

ან კალიფორნიუმის ოქსიდის Cf₂O₃ კალციუმის მეშვეობით აღდგენით:

${\mathsf {Cf_{2}O_{3}+3Ca\rightarrow 2Cf+3CaO}}$

სხვა აქტინოიდებისაგან კალიფორნიუმს გამოყოფენ ექსტრაქციის და ქრომატოგრაფიის მეთოდებით.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

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 ჰგავს 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

ცნობილია კალიფორნიუმის 17 იზოტოპი, რომელთაგან ყველაზე სტაბილურია ²⁵¹Cf რომლის ნახევრადდაშლის პერიოდია T_1/2=900 წელი, ²⁴⁹Cf (T_1/2=351 წელი), ²⁵⁰Cf (T_1/2=13,08 წელი) და ²⁵²Cf (T_1/2=2,645 წელი). ბოლო იზოტოპს ააქვს მაღალი ნეიტრონების გამრავლების კოეფიციენტი (3-ზე მეტი) და კრიტიკული მასა მიახლოებით 5 კგ (ლითონის სფეროსათვის). 1 გრამი ²⁵²Cf უშვებს (ასხივებს) მიახლოებით 3×10¹² ნეიტრონს წამში. ²⁵¹Cf მოიხსენიება ჩინგიზ აბდულაევის წიგნში «დაშლის სიმბოლოები» როგორც მინიატურული ატომური ბომბის «ბირთვული ჩემოდანის» ელემენტი.

გამოყენება

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.

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).

ფიზიოლოგიური მოქმედება

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

რესურსები ინტერნეტში

ვიკისაწყობში არის გვერდი თემაზე:

კალიფორნიუმი

• კალიფორნიუმი Webelements-ზე
• კალიფორნიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში