Изотопи на калифорниумот

Калифорниумот (₉₈Cf) е вештачки елемент, и затоа не може да се даде неговата стандардна атомска тежина. Како и сите вештачки елементи, тој нема стабилни изотопи. Првиот изотоп што бил синтетизиран бил ²⁴⁵Cf во 1950 година. Постојат 20 познати радиоизотопи кои се движат од ²³⁷Cf до ²⁵⁶Cf и еден јадрен изомер, ^249mCf. Најдолговечниот изотоп е ²⁵¹Cf со време на полураспад од 898 години.

Cf-249

Cf-251

Список на изотопите

Нуклид[1] [б 1]	Z	N	Изотопна маса (Da)[2] [б 2][б 3]	Полураспад	Распаден облик [б 4]	Изведен изотоп	Спин и парност [б 5][б 6]
	Енергија на возбуда
237Cf	98	139	237,06220(10)	0,8(2) s	α (70%)	233Cm	5/2+#
					SF (30%)	(разно)
					β+ (rare)	237Bk
238Cf	98	140	238,06149(32)#	21,1(13) мс	SF[б 7]	(разно)	0+
					α (<5%)	234Cm
239Cf[3]	98	141	239,06248(13)#	28(2) s	α (65%)	235Cm	(5/2+)
					β+ (35%)	239Bk
240Cf	98	142	240,062253(19)	40,3(9) с	α (98,5%)	236Cm	0+
					SF (1,5%)	(разно)
					β+?	240Bk
241Cf[3]	98	143	241,06369(18)#	2,35(18) мин	β+ (85%)	241Bk	(7/2−)
					α (15%)	237Cm
242Cf	98	144	242,063755(14)	3,49(15) мин	α (61%)	238Cm	0+
					β+ (39%)	242Bk
					SF (<0,014%)	(разно)
243Cf	98	145	243,06548(19)#	10,8(3) мин	β+ (86%)	243Bk	(1/2+)
					α (14%)	239Cm
244Cf	98	146	244,0659994(28)	19,5(5) мин	α (75%)	240Cm	0+
					EC (25%)	244Bk
245Cf	98	147	245,0680468(26)	45,0(15) мин	β+ (64,7%)	245Bk	1/2+
					α (35,3%)	241Cm
245mCf	57(4) keV			>100# ns	IT	245Cf	(7/2+)
246Cf	98	148	246,0688037(16)	35,7(5) h	α	242Cm	0+
					SF (2,4×10−4%)	(разно)
					EC?	246Bk
247Cf	98	149	247,070971(15)	3,11(3) h	EC (99,965%)	247Bk	(7/2+)
					α (,035%)	243Cm
248Cf	98	150	248,0721829(55)	333,5(28) d	α (99,997%)	244Cm	0+
					SF (,0029%)	(разно)
249Cf	98	151	249,0748504(13)	351(2) y	α	245Cm	9/2−
					SF (5×10−7%)	(разно)
249mCf	144,98(5) keV			45(5) μs	IT	249Cf	5/2+
250Cf	98	152	250,0764045(17)	13,08(9) y	α (99,923%)	246Cm	0+
					SF (,077%)	(разно)
251Cf[б 8]	98	153	251,0795872(42)	898(44) y	α	247Cm	1/2+
251mCf	370,47(3) keV			1,3(1) μs	IT	251Cf	11/2−
252Cf[б 9]	98	154	252,0816265(25)	2,645(8) y	α (96,8972%)	248Cm	0+
					SF (3,1028%)[б 10]	(разно)
253Cf	98	155	253,0851337(46)	17,81(8) d	β− (99,69%)	253Es	(7/2+)
					α (,31%)	249Cm
254Cf	98	156	254,087324(12)	60,5(2) d	SF (99,69%)	(разно)	0+
					α (,31%)	250Cm
					β−β−?	254Fm
255Cf	98	157	255,09105(22)#	85(18) мин	β−	255Es	(7/2+)
					SF?	(разно)
					α?	251Cm
256Cf	98	158	256,09344(34)#	12,3(12) мин	SF	(разно)	0+
					α?	252Cm
					β−β−?	256Fm
прегледај

1. ^mCf – Возбуден јадрен изомер.
2. ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
3. # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
4. Облици на распад:

   EC:	Електронски зафат
   SF:	Спонтан распад

5. ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
6. # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
7. Најлесниот нуклид за кој се знае дека подлежи на спонтано цепење како негов главен распаден начин
8. Голем неутронски напречен пресек, тежнее да ги апсорбира неутроните
9. Најчест изотоп
10. Јак неутронски емитер, просечно 3,7 неутронии на цепење

Актиниди спроти фисиони производи

Актиниди и фисиони производи според полураспадот п р у
Актиниди[4] од распадна низа				Полураспад еднаш (a)	Фисиони производи на 235U со добивка[5]
4n	4n + 1	4n + 2	4n + 3		4,5–7%	0,04–1,25%	<0,001%
228Ra№				4–6 a		155Euþ
248Bk[6]				> 9 a
244Cmƒ	241Puƒ	250Cf	227Ac№	10–29 a	90Sr	85Kr	113mCdþ
232Uƒ		238Puƒ	243Cmƒ	29–97 a	137Cs	151Smþ	121mSn
	249Cfƒ	242mAmƒ		141–351 a	Нема фисиони производи со полураспад во опсегот од 100 a–210 ka ...
	241Amƒ		251Cfƒ[7]	430–900 a
		226Ra№	247Bk	1,3–1,6 ka
240Pu	229Th	246Cmƒ	243Amƒ	4,7–7,4 ka
	245Cmƒ	250Cm		8,3–8,5 ka
			239Puƒ	24,1 ka
		230Th№	231Pa№	32–76 ka
236Npƒ	233Uƒ	234U№		150–250 ka	99Tc₡	126Sn
248Cm		242Pu		327–375 ka		79Se₡
				1,33 Ma	135Cs₡
	237Npƒ			1,61–6,5 Ma	93Zr	107Pd
236U			247Cmƒ	15–24 Ma		129I₡
244Pu				80 Ma	... ниту преку 15,7 Ma[8]
232Th№		238U№	235Uƒ№	0,7–14,1 Ga
₡,  има напречен пресек на топлотно неутронско фаќање во опсег од 8–50 барна ƒ,  цеплив материјал №,  првично природно радиоактивни материјали (NORM) þ,  затрување на реактор (напречен пресек на топлотно неутронско фаќање поголемо од 3к барна)

Калифорниум-252

Дијаграм за добивање на калифорниумот-252

Калифорниумот-252 (Cf-252, ²⁵²Cf) подлежи на спонтана фисија со однос на разгранување од 3,09% и се користи кај мали неутронски извори. Фисионите неутрони имаат енергетски опсег од 0 до 13 MeV со средна вредност од 2,3 MeV и најверојатна вредност од 1 MeV.^[9]

Овој изотоп произведува високи емисии на неутрони и има голем број на намени во индустриите како што се јадрената енергија, медицината и петрохемиските истражувања.

Јадрени реактори

Неутронските извори на калифорниум-252 најмногу се користат при стартување на јадрени реактори. Штом реакторот ќе се наполни со јадрено гориво, стабилната емисија на неутрони од споменатиот извор ја започнува верижната реакција.

Воена индустрија

Преносливата изотопска неутронска спектроскопија (ПИНС) што ја користат Вооружените сили на Соединетите Држави, Националната гарда, домашната безбедност и Царината и граничната заштита, користи извори од ²⁵²Cf за откривање на опасна содржина во артилериски проектили, минофрлачки проектили, ракети, бомби, нагазни мини.^[10][11]

Нафта и петролеј

Во нафтената индустрија, ²⁵²Cf се користи за пронаоѓање на слоеви на нафта и вода во нафтени бунари. Инструментацијата се спушта во бунарот, кој ја бомбардира формацијата со високоенергетски неутрони за да се одреди порозноста, пропустливоста и присуството на јаглеводороди долж должината на бушотината.^[12]

Медицина

Калифорниумот-252 исто така се користи во лекувањето на сериозни облици на рак. За одредени видови на рак на мозокот и грлото на матката, ²⁵²Cf може да се користи како поисплатлива замена за радиумот.^[13]