stringtranslate.com

Изотопы калифорния

Калифорний ( 98 Cf) — искусственный элемент , поэтому стандартный атомный вес ему дать невозможно. Как и все искусственные элементы, он не имеет стабильных изотопов . Первым синтезированным изотопом был 245 Cf в 1950 году. Известно 20 радиоизотопов в диапазоне от 237 Cf до 256 Cf и один ядерный изотоп , 249m Cf. Самый долгоживущий изотоп — 251 Cf с периодом полураспада 898 лет.

Список изотопов

Сф-249
Сф-251
  1. ^ m Cf – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
  4. ^ Способы распада:
  5. ^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
  6. ^ # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
  7. ^ Самый легкий нуклид, который, как известно, подвергается спонтанному делению в качестве основного способа распада.
  8. ^ Высокое сечение нейтронов , имеет тенденцию поглощать нейтроны.
  9. ^ Наиболее распространенный изотоп
  10. ^ Высокий излучатель нейтронов, в среднем 3,7 нейтрона на деление

Актиниды против продуктов деления

Калифорний-252

Схема производства калифорния-252

Калифорний-252 (Cf-252, 252 Cf) подвергается спонтанному делению с коэффициентом ветвления 3,09% и используется в малых источниках нейтронов . Нейтроны деления имеют энергетический диапазон от 0 до 13  МэВ со средним значением 2,3 МэВ и наиболее вероятным значением 1 МэВ. [11]

Этот изотоп производит большое количество нейтронных выбросов и имеет ряд применений в таких отраслях, как ядерная энергетика, медицина и нефтехимическая разведка.

Ядерные реакторы

Источники нейтронов на основе калифорния-252 наиболее часто используются при запуске ядерных реакторов . После того, как реактор заполнен ядерным топливом , стабильный выброс нейтронов из этого источника запускает цепную реакцию.

Военные и оборонные

Портативная изотопная нейтронная спектроскопия (PINS), используемая Вооруженными силами США , Национальной гвардией , Министерством внутренней безопасности , а также Таможенной и пограничной службой , использует источники 252 Cf для обнаружения опасного содержимого внутри артиллерийских снарядов , минометных снарядов , ракет , бомб , наземных мин и самодельных взрывных устройств (СВУ). [12] [13]

Нефть и нефтепродукты

В нефтяной промышленности 252 Cf используется для обнаружения слоев нефти и воды в скважине . В скважину опускается прибор, который бомбардирует пласт высокоэнергетическими нейтронами для определения пористости , проницаемости и наличия углеводородов по всей длине скважины . [ 14]

Лекарство

Калифорний-252 также использовался в лечении серьезных форм рака . Для некоторых типов рака мозга и шейки матки 252 Cf может использоваться как более экономически эффективная замена радию . [15]

Ссылки

  1. ^ CRC 2006, стр. 11.196.
  2. ^ Sonzogni, Alejandro A. (Database Manager), ed. (2008). "Chart of Nuclides". Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория . Получено 1 марта 2010 г.
  3. ^ Ван, Мэн; Хуан, ВДж; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Chinese Physics C. 45 ( 3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  4. ^ abc Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  5. ^ ab Khuyagbaatar, J.; Heßberger, FP; Hofmann, S.; Ackermann, D.; Burkhard, HG; Heinz, S.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Lommel, B.; Mann, R.; Maurer, J.; Nishio, K. (12 октября 2020 г.). "α-распад Fm 243 143 и Fm 245 145 и их дочерних ядер". Physical Review C. 102 ( 4): 044312. doi :10.1103/PhysRevC.102.044312. ISSN  2469-9985. S2CID  241259726. Получено 24 июня 2023 г.
  6. ^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным промежутком нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет периода полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке — радон-222 с периодом полураспада менее четырех дней ). Самый долгоживущий изотоп радия, с периодом полураспада 1600 лет, таким образом, заслуживает включения элемента сюда.
  7. ^ В частности, из деления урана-235 тепловыми нейтронами , например, в типичном ядерном реакторе .
  8. ^ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). "Период альфа-полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248". Nuclear Physics . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M. doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4.
    «Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, проанализированных в течение периода около 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk 248 с периодом полураспада более 9 [лет]. Роста Cf 248 обнаружено не было, а нижний предел для периода полураспада β − можно установить на уровне около 10 4 [лет]. Альфа-активности, приписываемой новому изомеру, не обнаружено; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет]».
  9. ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».
  10. ^ Исключая « классически стабильные » нуклиды с периодами полураспада, значительно превышающими период полураспада 232Th ; например, в то время как период полураспада 113mCd составляет всего четырнадцать лет, период полураспада 113Cd составляет восемь квадриллионов лет.
  11. ^ Dicello, JF; Gross, W.; Kraljevic, U. (1972). «Качество излучения калифорния-252». Physics in Medicine and Biology . 17 (3): 345–355. Bibcode :1972PMB....17..345D. doi :10.1088/0031-9155/17/3/301. PMID  5070445. S2CID  250786668.
  12. ^ "Портативная изотопная нейтронная спектроскопия (PINS) для военных". Frontier Technology Corp. Архивировано из оригинала 2018-06-16 . Получено 2016-02-24 .
  13. ^ Мартин, RC; Кнауэр, JB; Бало, PA (2000-11-01). «Производство, распределение и применение источников нейтронов на основе калифорния-252». Applied Radiation and Isotopes . 53 (4–5): 785–792. doi :10.1016/s0969-8043(00)00214-1. ISSN  0969-8043. PMID  11003521.
  14. ^ "Источники калифорния-252 и сурьмы-бериллия". Frontier Technology Corp. Получено 24.02.2016 .
  15. ^ Маруяма, Y.; ван Нагелл, JR; Йонеда, J.; Дональдсон, E.; Хансон, M.; Мартин, A.; Уилсон, LC; Коффи, CW; Феола, J. ​​(1984-10-01). «Пятилетнее лечение рака шейки матки с помощью нейтронной брахитерапии калифорнием-252». Американский журнал клинической онкологии . 7 (5): 487–493. doi :10.1097/00000421-198410000-00018. ISSN  0277-3732. PMID  6391143. S2CID  12553815.

Источники