Struktur
Kein Diagramm aus Punkten auf Ringen — eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um die Ansicht zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.
Gemessene Werte
Jeder Balken zeigt, wo Californium bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.
Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Werte mit ~ sind vorhergesagt und nicht gemessen.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 245 pm — das entspricht 0,245 nm; etwa 2,04 Millionen davon nebeneinander würden einen Millimeter überspannen.
Temperaturbereich
Californium ist über einen Bereich von 570 K flüssig, von 1173 K bis 1743 K.
Die Geschichte
Eine Neutronenquelle, die stark genug für Bohrlochmessungen in der Erdölindustrie und für die Krebsbehandlung ist.
Californium wurde am 9. Februar 1950 an der University of California, Berkeley, entdeckt und setzte damit die bemerkenswerte Reihe der Entdeckungen transuraner Elemente fort, die die Nuklearwissenschaft revolutionierten.
Die Entdeckung von Californium gelang demselben herausragenden Team, das systematisch neue Elemente erzeugt hatte:
Für die Entdeckung wurde Berkeleys leistungsstarkes Zyklotron in einem sorgfältig geplanten Experiment eingesetzt:
Die Herstellung und Identifizierung von Californium stellte beispiellose Schwierigkeiten dar:
Die Bestätigung der Existenz von Californium erforderte die Entwicklung neuer analytischer Verfahren:
Das Element wurde nach dem Bundesstaat California und der University of California benannt:
Die Entdeckung von Californium war bahnbrechend, weil sie:
Anwendungen
Californium ragt unter den synthetischen Elementen als eines der wenigen mit praktischen Anwendungen über die reine Forschung hinaus heraus. Seine einzigartigen Eigenschaften machen es für spezielle industrielle und wissenschaftliche Anwendungen unverzichtbar.
Cf-252 ist eine außergewöhnlich leistungsstarke Neutronenquelle und emittiert durch spontane Spaltung etwa 2.3 × 10¹² Neutronen pro Sekunde und Gramm. Dadurch ist es unverzichtbar für:
Die intensive Neutronenemission von Californium hat spezielle medizinische Verwendungen gefunden:
Californium spielt eine entscheidende Rolle bei Anwendungen der nuklearen Sicherheit:
Im Gegensatz zu den meisten synthetischen Elementen besitzt Californium mehrere praktische Anwendungen, wobei aufgrund seiner Seltenheit und hohen Kosten stets äußerst kleine Mengen verwendet werden.
Wirtschaftliche Realität: Californium kostet etwa $25-30 Millionen Dollar pro Gramm und ist damit eines der teuersten Materialien der Erde. Bei typischen Anwendungen werden nur Mikrogrammmengen verwendet.
Woher es stammt
0 mg/kg der Erdkruste · häufiger als 0 % der Elemente
Californium kommt auf der Erde nicht natürlich vor und muss durch hochentwickelte nukleare Prozesse hergestellt werden. Es zählt zu den anspruchsvollsten Errungenschaften der Menschheit bei der künstlichen Synthese von Elementen.
Verfahren im Hochfluss-Isotopenreaktor (HFIR): Die wichtigste Herstellung erfolgt am Oak Ridge National Laboratory:
Die Herstellung von Californium erfordert die Bewältigung enormer technischer Hindernisse:
Nur wenige Einrichtungen weltweit können Californium herstellen:
Die Gewinnung von Californium aus Reaktorzielen umfasst:
Strategische Bedeutung: Die Vereinigten Staaten und Russland verfügen über die weltweit einzigen bedeutenden Herstellungskapazitäten für Californium, wodurch es für beide Länder strategisch wichtig ist.
Handhabung
Californium ist radioaktiv. Es besitzt kein stabiles Isotop — jeder Atomkern zerfällt. Die Handhabung erfordert eine geeignete Abschirmung und Genehmigungen.
GEFAHR: Californium gehört zu den radioaktivsten und gefährlichsten bekannten Materialien. Cf-252 besitzt eine spezifische Aktivität von 536 GBq/mg und ist daher bereits in mikroskopischen Mengen tödlich.
Unfälle mit Californium erfordern sofortige Notfallmaßnahmen:
Behördliche Kontrolle: Californium unterliegt den strengsten Kontrollen für nukleare Materialien. Besitz, Verwendung und Transport erfordern spezielle Genehmigungen und internationale Überwachung.
Schnelle Antworten
Californium (Symbol Cf) ist Element 98 im Periodensystem, ein Actinoid in der 7. Eine Neutronenquelle, die stark genug für Bohrlochmessungen in der Erdölindustrie und für die Krebsbehandlung ist. Bei Raumtemperatur ist es fest und radioaktiv.
[Rn] 5f¹⁰ 7s²; sie ergibt 7 besetzte Elektronenschalen mit der Verteilung 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2.Californium schmilzt bei 1173 K (899.9 °C) und siedet bei 1743 K (1469.9 °C).
Californium hat kein stabiles Isotop und daher keine Standardatommasse. Die angegebene Zahl 251 ist die Massenzahl seines langlebigsten bekannten Isotops.
Californium hat eine Dichte von 15.1 g/cm³. Wasser hat eine Dichte von 1.0 g/cm³, daher ist ein Block aus Californium ungefähr 15.1× schwerer.
Californium hat eine Elektronegativität von 1.3 nach Pauling. Die Skala reicht von 0,70 (Francium, das Elektronen am wenigsten stark anzieht) bis 3,98 (Fluor, das stärkste). Werte in diesem mittleren Bereich führen eher zur Bildung kovalenter als stark ionischer Bindungen.
Californium wurde 1950 von Thompson, Street, Ghiorso & Seaborg entdeckt. Es ist nach kalifornien benannt.
Californium kommt auf der Erde in keiner nennenswerten Menge natürlich vor — es wird in einem Reaktor oder einem Teilchenbeschleuniger hergestellt.
Ja. Californium hat kein stabiles Isotop — jeder seiner Atomkerne zerfällt. Es kommt in der Natur nicht in nutzbaren Mengen vor und muss synthetisiert werden.