stringtranslate.com

Изотопы Калифорнии

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

Список изотопов

CF-249
CF-251
  1. ^ m Cf – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
  4. ^ Способы распада:
  5. ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
  6. ^ # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).
  7. ^ Самый легкий нуклид, который, как известно, подвергается спонтанному делению в качестве основного режима распада.
  8. ^ Высокое нейтронное сечение , имеет тенденцию поглощать нейтроны.
  9. ^ Самый распространенный изотоп
  10. ^ Эмиттер с высоким содержанием нейтронов, в среднем 3,7 нейтрона на деление.

Актиниды против продуктов деления

Калифорния-252

схема производства

Калифорний-252 (Cf-252, 252 Cf) подвергается спонтанному делению со степенью разветвления 3,09% и используется в источниках нейтронов малого размера . Нейтроны деления имеют диапазон энергий от 0 до 13  МэВ со средним значением 2,3 МэВ и наиболее вероятным значением 1 МэВ. [11]

Этот изотоп производит большое количество нейтронов и может использоваться для ряда применений в таких отраслях, как ядерная энергетика, медицина и нефтехимическая разведка.

Ядерные реакторы

Источники нейтронов, полученные из 252 Cf, чаще всего используются при запуске ядерных реакторов . Как только реактор заполняется ядерным топливом , стабильные нейтронные выбросы из исходного материала инициируют цепную реакцию деления .

Военные и оборонные

Портативная изотопно-нейтронная спектроскопия (PINS), используемая Вооруженными силами США , Национальной гвардией , внутренней безопасностью , а также таможенной и пограничной службой США , использует источники 252 Cf для обнаружения опасного содержимого, обнаруженного внутри артиллерийских снарядов , минометных снарядов , ракет , бомбы , фугасы и самодельные взрывные устройства (СВУ). [12] [13]

Нефть и нефть

В нефтяной промышленности источники нейтронов 252 Cf используются для обнаружения слоев нефти и воды в скважинах . В скважину опускают приборы, которые бомбардируют пласт нейтронами высокой энергии для определения пористости , проницаемости и присутствия углеводородов по длине ствола скважины . [14]

Лекарство

Калифорний-252 также использовался при лечении серьезных форм рака . У пациентов с определенными типами рака головного мозга и шейки матки 252 Cf можно использовать в качестве более экономичной замены радия . [15]

Рекомендации

  1. ^ CRC 2006, с. 11.196.
  2. ^ Сонцогни, Алехандро А. (менеджер базы данных), изд. (2008). «Таблица нуклидов». Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 1 марта 2010 г.
  3. ^ Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  4. ^ abc Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  5. ^ Аб Хуягбаатар, Дж.; Хессбергер, ФП; Хофманн, С.; Акерманн, Д.; Буркхард, Х.Г.; Хайнц, С.; Киндлер, Б.; Кожухаров И.; Ломмель, Б.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; Нисио, К. (12 октября 2020 г.). «α-распад Fm 243 143 и Fm 245 145 и их дочерних ядер». Физический обзор C . 102 (4): 044312. doi :10.1103/PhysRevC.102.044312. ISSN  2469-9985. S2CID  241259726 . Проверено 24 июня 2023 г.
  6. ^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле это субактинид, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным интервалом нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет период полураспада, по крайней мере, четыре года (самый долгоживущий нуклид в пробеле - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия, имеющий возраст 1600 лет, заслуживает включения этого элемента в этот список.
  7. ^ В частности, в результате деления урана-235 тепловыми нейтронами , например, в типичном ядерном реакторе .
  8. ^ Милстед, Дж.; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика . 71 (2): 299. Бибкод : 1965NucPh..71..299M. дои : 10.1016/0029-5582(65)90719-4.
    «Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, анализированных в течение периода около 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk 248 с периодом полураспада более 9 [лет]. Никакого роста Cf 248 , а нижний предел периода полураспада β- можно установить примерно на уровне 10 4 [лет]. Никакой альфа-активности, приписываемой новому изомеру, обнаружено не было; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ]."
  9. ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».
  10. ^ За исключением « классически стабильных » нуклидов с периодом полураспада, значительно превышающим 232 Th; например, период полураспада 113m Cd составляет всего четырнадцать лет, а период полураспада 113 Cd составляет почти восемь квадриллионов лет.
  11. ^ Дичелло, Дж. Ф.; Гросс, В.; Кралевич, У. (1972). «Радиационное качество Калифорнии-252». Физика в медицине и биологии . 17 (3): 345–355. Бибкод : 1972PMB....17..345D. дои : 10.1088/0031-9155/17/3/301. PMID  5070445. S2CID  250786668.
  12. ^ «Портативная изотопно-нейтронная спектроскопия (PINS) для военных». Компания Frontier Technology Corp. Архивировано из оригинала 16 июня 2018 г. Проверено 24 февраля 2016 г.
  13. ^ Мартин, RC; Кнауэр, Дж.Б.; Бало, Пенсильвания (1 ноября 2000 г.). «Производство, распространение и применение источников нейтронов из калифорния-252». Прикладное излучение и изотопы . 53 (4–5): 785–792. дои : 10.1016/s0969-8043(00)00214-1. ISSN  0969-8043. ПМИД  11003521.
  14. ^ "Источники Калифорнии-252 и сурьмы-бериллия" . Компания Frontier Technology Corp. Проверено 24 февраля 2016 г.
  15. ^ Маруяма, Ю.; ван Нагель-младший; Йонеда, Дж.; Дональдсон, Э.; Хэнсон, М.; Мартин, А.; Уилсон, LC; Коффи, CW; Феола, Дж. (1 октября 1984 г.). «Пятилетнее излечение рака шейки матки, вылеченного с помощью нейтронной брахитерапии калифорнием-252». Американский журнал клинической онкологии . 7 (5): 487–493. дои : 10.1097/00000421-198410000-00018. ISSN  0277-3732. PMID  6391143. S2CID  12553815.

Источники