Строение
Это не диаграмма из точек на кольцах, а выборка методом Монте-Карло из фактической плотности вероятности |ψ|² для каждой занятой подоболочки. Перетаскивайте, чтобы вращать. Синий и фиолетовый цвета обозначают противоположные знаки волновой функции, благодаря чему возможно образование химических связей.
Измеренные значения
Каждый столбец показывает положение калифорний среди всех 118 элементов по этому свойству.
Источники: стандартные атомные веса IUPAC 2021 года · Справочник CRC по химии и физике · NIST. Значения, отмеченные символом ~, являются расчётными, а не измеренными.
Размер в масштабе
Радиус 245 pm — это 0,245 нм, поэтому около 2,04 миллионов таких атомов, расположенных бок о бок, протянулись бы на миллиметр.
Тепловой диапазон
Калифорний находится в жидком состоянии в диапазоне 570 K — от 1173 K до 1743 K.
История
Источник нейтронов, достаточно мощный для каротажа нефтяных скважин и лечения рака.
Калифорний был открыт 9 февраля 1950 года в University of California, Berkeley, продолжив выдающуюся серию открытий трансурановых элементов, которые произвели революцию в ядерной науке.
Открытие калифорния совершила та же выдающаяся команда, которая систематически создавала новые элементы:
Открытие было осуществлено с помощью мощного циклотрона Berkeley в ходе тщательно спланированного эксперимента:
Создание и идентификация калифорния представляли беспрецедентные трудности:
Подтверждение существования калифорния потребовало разработки новых аналитических методов:
Элемент был назван в честь штата California и University of California:
Открытие калифорния стало важным достижением, поскольку оно:
Применение
Калифорний выделяется среди синтетических элементов как один из немногих, имеющих практическое применение за пределами чистых исследований. Его уникальные свойства делают его незаменимым в специализированных промышленных и научных применениях.
Cf-252 — исключительно мощный источник нейтронов, испускающий примерно 2.3 × 10¹² нейтронов в секунду на грамм в результате спонтанного деления. Это делает его незаменимым для:
Интенсивное нейтронное излучение калифорния нашло специализированное медицинское применение:
Калифорний играет важную роль в применениях, связанных с ядерной безопасностью:
В отличие от большинства синтетических элементов, калифорний имеет несколько практических применений, хотя во всех случаях используются чрезвычайно малые количества из-за его редкости и высокой стоимости.
Экономическая реальность: калифорний стоит примерно $25–30 миллионов долларов за грамм, что делает его одним из самых дорогих материалов на Земле. В типичных применениях используются лишь микрограммовые количества.
Откуда он происходит
0 мг/кг земной коры · более распространён, чем 0% элементов
Калифорний не существует в природе на Земле и должен создаваться с помощью сложных ядерных процессов. Он представляет собой одно из самых сложных достижений человечества в области синтеза искусственных элементов.
Процесс в реакторе изотопов с высоким потоком нейтронов (HFIR): основное производство осуществляется в Oak Ridge National Laboratory:
Создание калифорния требует преодоления огромных технических препятствий:
Лишь несколько объектов в мире способны производить калифорний:
Извлечение калифорния из реакторных мишеней включает:
Стратегическое значение: США и Россия располагают единственными в мире значительными возможностями производства калифорния, что делает его стратегически важным материалом для обеих стран.
Обращение
Калифорний радиоактивен. У него нет стабильных изотопов — каждое ядро распадается. Для обращения требуются соответствующие средства защиты и лицензия.
ОПАСНО: калифорний — один из самых радиоактивных и опасных известных материалов. Cf-252 имеет удельную активность 536 ГБк/мг, что делает его смертельно опасным даже в микроскопических количествах.
Аварии с калифорнием требуют немедленного реагирования:
Регуляторный контроль: калифорний подпадает под самые строгие меры контроля ядерных материалов. Владение, использование и транспортировка требуют специальных лицензий и международного надзора.
Краткие ответы
Калифорний (символ Cf) — элемент 98 в периодической таблице, представитель семейства Актиноид в 7 периоде. Источник нейтронов, достаточно мощный для каротажа нефтяных скважин и лечения рака. При комнатной температуре это твёрдое вещество, и оно радиоактивно.
[Rn] 5f¹⁰ 7s²; она включает 7 занятых электронных оболочек с распределением 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2.Калифорний плавится при 1173 K (899.9 °C) и кипит при 1743 K (1469.9 °C).
У Калифорний нет стабильных изотопов, поэтому для него не существует стандартной атомной массы. Указанное значение 251 — массовое число наиболее долгоживущего известного изотопа.
Плотность Калифорний составляет 15.1 г/см³. Плотность воды — 1,0 г/см³, поэтому блок из Калифорний примерно в 15.1× тяжелее.
Электроотрицательность Калифорний по шкале Полинга составляет 1.3. Шкала простирается от 0,70 (франций, наименее склонный притягивать электроны) до 3,98 (фтор, наиболее склонный). Значения в этом среднем диапазоне обычно соответствуют ковалентным, а не преимущественно ионным связям.
Калифорний был открыт в 1950 году Thompson, Street, Ghiorso & Seaborg. Назван в честь калифорния.
Калифорний практически не встречается в природе на Земле — его получают в реакторе или ускорителе.
Да. Калифорний не имеет стабильных изотопов — каждое его ядро распадается. В природе он не встречается в количествах, пригодных для использования, и должен быть синтезирован.