Каліфорній-252

Каліфорній - непріродний, але найдорожчий метал

Коли мова заходить про найдорожче металі на нашій планеті, багато хто уявляє собі платину, родій або титан. Насправді ж, це далеко від правди.

Найдорожчим металом, отриманим хімічним шляхом, є метал під назвою Каліфорній . Схожістю з багатьма дорогоцінними металами у Каліфорнія є білий колір і сріблястий відблиск, не більше того.

Побачити Каліфорній на власні очі Не вдасться- вага обчислюється атомами.

Трохи історії

Цей незвичайний метал відкрив в 50х роках 20 століття Гленн Сиборг. Спочатку, невидимий (лише кілька атомів) Каліфорній отримали в реакторах, в яких під впливом нейтронів здійснювали розщеплення радіоактивних елементів. Логічно, що і отриманий метал теж є радіоактивним і виник він в результаті чітко спрямованої ядерної реакції.

Через 8 років вдалося отримати хімічну сполуку Каліфорнія в більш твердому стані.

Що ж представляє із себе Каліфорній?

Каліфорній - сімнадцять з'єднаних ізотопів, природно -радіоактивне.
Цікавим є той факт, що всі ізотопи мають кардинально різний період напіврозпаду, від 2,6 до 900 років, а також мають надзвичайно малу критичну масу.

Критична маса -в ядерній фізиці мінімальна маса речовини, необхідна для початку самоподдерживающейся ланцюгової реакції поділу. Коефіцієнт розмноження нейтронів в такій кількості речовини більше одиниці або дорівнює одиниці. Розміри, відповідні критичній масі, також називають критичними.

Величина критичної маси залежить від властивостей речовини (таких, як перетину ділення і радіаційного захоплення), від щільності, кількості домішок, форми вироби, а також від оточення. Наприклад, наявність відбивачів нейтронів може сильно зменшити критичну масу.

У ядерній енергетиці параметр критичної маси є визначальним при конструюванні і розрахунках найрізноманітніших пристроїв, що використовують в своїй конструкції різні ізотопи або суміші ізотопів елементів, здатних в певних умовах до ядерного поділу з виділенням колосальної кількості енергії. Наприклад, при проектуванні потужних радіоізотопних генераторів, в яких використовуються в якості палива уран і ряд трансуранових елементів, параметр критичної маси обмежує потужність такого пристрою. При розрахунках і виробництві ядерного і термоядерного зброї параметр критичної маси істотно впливає як на конструкцію вибухового пристрою, так і на його вартість і терміни зберігання. У разі проектування і будівництва атомного реактора, параметри критичної маси також обмежують як мінімальні, так і максимальні розміри майбутнього реактора.

З усіх 17 ізотопів Каліфорнія максимально вивчений 252й. Він украй токсичний, але містить нереальний заряд енергії, що виділяється в процесі ділення атомів: 1 грам видає 2,4 більярда нейтронів в секунду, а це така потужність, яку виділяє невеликий ядерний реактор.

Як отримують калифорний -252?

252 ізотоп Каліфорнія створюють в лабораторних умовах, а точніше в захищених ядерних реакторах, розщеплюючи продукти опромінені радіоактивним плутонієм, кюріем або нейтронами.

Кожна стадія виробництва найдорожчого металу в світі, полягає в тому, що виробляється розпад і перетворення вихідного елемента в проміжний стан - ізотоп іншого металевого елемента, який утворює в результаті свого розпаду новий ізотоп.

Каліфорній-252 піддати розпаду нереально. В результаті перетворення, тільки 0,3% ядер плутонію не розпадається, тому для отримання 1 грама Каліфорнія потрібно 10 кг плутонію.

За рік у світі отримують до 100 мікрограмів такого "концентрату енергії", як калифорний-252, а за деякими оцінками, на нашій планеті, його запас не перевищує 5 грам.

Каліфорній-252 -найдорожчий і  науково важливий метал. Його вартість складає понад 27  мільйонів доларів за 1 грам.

Всупереч високій вартісті, є такі галузі, в яких цей ізотоп, а точніше його властивості є у багато разів цінніше вартості.

Де використовують Каліфорній?

Його активно застосовують:

• в розробках присвячених поділу ядер, відкриття і дослідження далекого і ближнього космосу,
• в процесі знаходження корисних елементів (золота і срібла),
• для знаходження шарів землі, що мають воду і нафту,
• визначати на цілісність ядерні реактори, авіа та космічні апарати та інші.

  Використання нейтронної камери, з джерелом випромінювання - Каліфорнія -252, дозволять знаходити навіть супер запаковані наркотики, приховані від виявлення рентгенівськими променями.

  Крім того, його випромінювання використовують в таких сферах, як:

  • металургія,
  • нафтопереробка,
  • вугільна промисловості,
  • хімічна промисловості,
  • медицина.

Застосування в медицині

Незважаючи на токсичність, його застосовують в медицині, як джерело цілющого випромінювання, що вбиває заражені і хворі тканини тіла.
при введенні найменшого його кількості в тканини тіла, руйнуються всі атипові клітини, при цьому здорові клітини опроміненню не піддаються.

Завдяки цим відкриттям нейтронна радіохірургія стала реальним і випробуваним способом лікування поширених захворювання.

Ізотоп калифорний-252 особливо рідкісний метал з величезним потенціалом. Практично будь-який реактор може збирати вихідний матеріал для подальшого його перетворення в калифорний -252, що можливо в буду, вплине на зниження вартості рідкісного і дорогого металу - "концентрату енергії", і зробивши нанотехнології ще ближче.
До речі, Каліфорній-252 виробляють тільки в США та  Росії.