Ізотопи каліфорнію
Каліфорній (98Cf) є штучним елементом, тому стандартну атомну вагу вказати неможливо. Як і всі штучні елементи, він не має стабільних ізотопів. Перший ізотоп, який був синтезований, був 245Cf у 1950 році. Відомо 20 радіоізотопів від 237Cf до 256Cf і один ядерний ізомер, 249mCf. Найбільш довгоживучим є ізотоп 251Cf з періодом напіврозпаду 898 років.
Список ізотопів
ред.
| Символ ізотопу |
Z(p) | N(n) | Маса ізотопу (u)[1] |
Період напіврозпаду | Типи розпаду[2][n 1] |
Дочірні ізотопи |
Спін і парність ядра[2] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Енергія збудження | |||||||
| 237Cf | 98 | 139 | 237.06220(10) | 0.8(2) с | α (70 %) | 233Cm | 5/2+# |
| СП (30 %) | (різні) | ||||||
| β+ (рідко) | 237Bk | ||||||
| 238Cf | 98 | 140 | 238.06149(32)# | 21.1(13) мс | СП[n 2] | (різні) | 0+ |
| α (<5 %) | 234Cm | ||||||
| 239Cf[3] | 98 | 141 | 239.06248(13)# | 28(2) с | α (65 %) | 235Cm | (5/2+) |
| β+ (35 %) | 239Bk | ||||||
| 240Cf | 98 | 142 | 240.062253(19) | 40.3(9) с | α (98.5 %) | 236Cm | 0+ |
| СП (1.5 %) | (різні) | ||||||
| β+? | 240Bk | ||||||
| 241Cf[3] | 98 | 143 | 241.06369(18)# | 2.35(18) хв | β+ (85 %) | 241Bk | (7/2−) |
| α (15 %) | 237Cm | ||||||
| 242Cf | 98 | 144 | 242.063755(14) | 3.49(15) хв | α (61 %) | 238Cm | 0+ |
| β+ (39 %) | 242Bk | ||||||
| СП (<0.014 %) | (різні) | ||||||
| 243Cf | 98 | 145 | 243.06548(19)# | 10.8(3) хв | β+ (86 %) | 243Bk | (1/2+) |
| α (14 %) | 239Cm | ||||||
| 244Cf | 98 | 146 | 244.0659994(28) | 19.5(5) хв | α (75 %) | 240Cm | 0+ |
| ЕЗ (25 %) | 244Bk | ||||||
| 245Cf | 98 | 147 | 245.0680468(26) | 45.0(15) хв | β+ (64.7 %) | 245Bk | 1/2+ |
| α (35.3 %) | 241Cm | ||||||
| 245mCf | 57(4) КеВ | >100# нс | ІП | 245Cf | (7/2+) | ||
| 246Cf | 98 | 148 | 246.0688037(16) | 35.7(5) г | α | 242Cm | 0+ |
| СП (2.4×10−4%) | (різні) | ||||||
| ЕЗ? | 246Bk | ||||||
| 247Cf | 98 | 149 | 247.070971(15) | 3.11(3) г | ЕЗ (99.965 %) | 247Bk | (7/2+) |
| α (.035 %) | 243Cm | ||||||
| 248Cf | 98 | 150 | 248.0721829(55) | 333.5(28) дня | α (99.997 %) | 244Cm | 0+ |
| СП (.0029 %) | (різні) | ||||||
| 249Cf | 98 | 151 | 249.0748504(13) | 351(2) рік | α | 245Cm | 9/2− |
| СП (5×10−7%) | (різні) | ||||||
| 249mCf | 144.98(5) КеВ | 45(5) мкс | ІП | 249Cf | 5/2+ | ||
| 250Cf | 98 | 152 | 250.0764045(17) | 13.08(9) років | α (99.923 %) | 246Cm | 0+ |
| СП (.077 %) | (різні) | ||||||
| 251Cf[n 3] | 98 | 153 | 251.0795872(42) | 898(44) років | α | 247Cm | 1/2+ |
| 251mCf | 370.47(3) КеВ | 1.3(1) мкс | ІП | 251Cf | 11/2− | ||
| 252Cf[n 4] | 98 | 154 | 252.0816265(25) | 2.645(8) років | α (96.8972 %) | 248Cm | 0+ |
| СП (3.1028 %)[n 5] | (різні) | ||||||
| 253Cf | 98 | 155 | 253.0851337(46) | 17.81(8) днів | β− (99.69 %) | 253Es | (7/2+) |
| α (.31 %) | 249Cm | ||||||
| 254Cf | 98 | 156 | 254.087324(12) | 60.5(2) днів | СП (99.69 %) | (різні) | 0+ |
| α (.31 %) | 250Cm | ||||||
| β−β−? | 254Fm | ||||||
| 255Cf | 98 | 157 | 255.09105(22)# | 85(18) хв | β− | 255Es | (7/2+) |
| СП? | (різні) | ||||||
| α? | 251Cm | ||||||
| 256Cf | 98 | 158 | 256.09344(34)# | 12.3(12) хв | СП | (різні) | 0+ |
| α? | 252Cm | ||||||
| β−β−? | 256Fm | ||||||
- ↑ Скорочення:
ЗЕ: Захоплення електрону
ІП: Ізомерний перехід
СП: Спонтанний поділ - ↑ Найлегший нуклід, який, як відомо, зазнає спонтанного поділу як основного способу розпаду
- ↑ Великий переріз захоплення нейтронів[en], має тенденцію до захоплення нейтронів
- ↑ Найбільш представлений ізотоп
- ↑ Сильний випромінювач нейтронів, в середньому 3,7 нейтронів за поділ ядра
Каліфорній-252
ред.
Каліфорній-252 (Cf-252, 252Cf) зазнає спонтанного поділу з коефіцієнтом розгалуження 3,09 % і використовується в джерелах нейтронів малого розміру. Нейтрони поділу мають діапазон енергій від 0 до 13 МеВ із середнім значенням 2,3 МеВ і найімовірнішим значенням 1 МеВ.[4]
Цей ізотоп створює сильне випромінювання нейтронів і може бути використаний для ряду застосувань у таких галузях, як ядерна енергетика, медицина та розвідка нафти.
Атомні реактори
ред.Джерела нейтронів з використанням 252Cf найбільше використовуються при запуску ядерних реакторів. Як тільки реактор заповнюється ядерним паливом, стабільне випромінювання нейтронів із вихідного матеріалу починає ланцюгову реакцію.
Військова справа та оборона
ред.Портативна ізотопна нейтронна спектроскопія (PINS), яка використовується Збройними силами Сполучених Штатів, Національною гвардією, внутрішньою безпекою, митницею та прикордонною службою, використовує джерела на основі 252Cf для виявлення небезпечного вмісту в артилерійських снарядах, мінометних снарядах, ракетах, бомбах, мінах, та саморобних вибухових пристроях.[5][6]
Нафта
ред.У нафтовій промисловості 252Cf використовується для пошуку шарів нафти та води в свердловині. У свердловину опускають прилади, які бомбардують формацію нейтронами високої енергії для визначення пористості, проникності та наявності вуглеводнів по всій довжині свердловини.[7]
Медицина
ред.252Cf також використовується для лікування важких форм раку. Для деяких типів раку мозку та шийки матки 252Cf можна використовувати як економічно ефективнішу заміну радію.[8]
Примітки
ред.- ↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. ISSN 1674-1137. Процитовано 22 червня 2024.
- ↑ а б Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137. Процитовано 22 червня 2024.
- ↑ а б Khuyagbaatar, J.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S.; Ackermann, D.; Burkhard, H. G.; Heinz, S.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Lommel, B.; Mann, R.; Maurer, J.; Nishio, K. (12 October 2020). α decay of Fm 243 143 and Fm 245 145 , and of their daughter nuclei. Physical Review C (англ.). 102 (4): 044312. doi:10.1103/PhysRevC.102.044312. ISSN 2469-9985. S2CID 241259726. Процитовано 24 June 2023.
- ↑ Dicello, J. F.; Gross, W.; Kraljevic, U. (1972). Radiation Quality of Californium-252. Physics in Medicine and Biology[en]. 17 (3): 345—355. Bibcode:1972PMB….17..345D. doi:10.1088/0031-9155/17/3/301. PMID 5070445.
{{cite journal}}: Перевірте значення|bibcode=(довідка) - ↑ Portable Isotopic Neutron Spectroscopy (PINS) for the Military. Frontier Technology Corp. Архів оригіналу за 16 червня 2018. Процитовано 24 лютого 2016.
- ↑ Martin, R. C.; Knauer, J. B.; Balo, P. A. (1 листопада 2000). Production, distribution and applications of californium-252 neutron sources. Applied Radiation and Isotopes. 53 (4–5): 785—792. doi:10.1016/s0969-8043(00)00214-1. ISSN 0969-8043. PMID 11003521.
- ↑ Californium-252 & Antimony-Beryllium Sources. Frontier Technology Corp. Процитовано 24 лютого 2016.
- ↑ Maruyama, Y.; van Nagell, J. R.; Yoneda, J.; Donaldson, E.; Hanson, M.; Martin, A.; Wilson, L. C.; Coffey, C. W.; Feola, J. (1 жовтня 1984). Five-year cure of cervical cancer treated using californium-252 neutron brachytherapy. American Journal of Clinical Oncology. 7 (5): 487—493. doi:10.1097/00000421-198410000-00018. ISSN 0277-3732. PMID 6391143.
Джерела
ред.- Lide, David R., ред. (2006). Handbook of Chemistry and Physics (вид. 87th). CRC Press, Taylor & Francis Group. ISBN 978-0-8493-0487-3.
| H | He | ||||||||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
| Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
| Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||
| * | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
| ** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | ||||||||