Californiu

Californiul este un element chimic sintetic din sistemul periodic al elementelor cu simbolul Cf și numărul atomic 98. Este un metal radioactiv din seria actinidelor care a fost obținut în 1950 prin bombardarea unor atomi de curiu cu particule alfa (ioni de heliu). Numele provine de la statul american California în care se află laboratorul în care a fost descoperit.

Californiu
Berkeliu ← Californiu → Einsteiniu Dy   (251) 98 Cf                                                                                                                                                                                                                                           Cf Upn Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Californiu, Cf, 98
Serie chimică	Actinide
Grupă, Perioadă, Bloc	3, 7, f
Densitate	15100 kg/m³
Culoare	argintie
Număr CAS	7440-71-3
Număr EINECS
Proprietăți atomice
Masă atomică	251 u
Rază atomică	pm
Rază de covalență	pm
Rază van der Waals	pm
Configurație electronică	Rn 5f10 7s2
Electroni pe nivelul de energie	2, 8, 18, 32, 28, 8, 2
Număr de oxidare	2, 3, 4
Oxid	Cf2O3 CfO2
Structură cristalină	hexagonală
Proprietăți fizice
Fază ordinară	solid
Punct de topire	900° C 1173° K
Punct de fierbere	1470° C 1743° K
Energie de fuziune	kJ/mol
Energie de evaporare	kJ/mol
Temperatură critică	K
Presiune critică	Pa
Volum molar	m³/kmol
Presiune de vapori
Viteza sunetului	m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	1,3
Capacitate termică masică	J/(kg·K)
Conductivitate electrică	S/m
Conductivitate termică	W/(m·K)
Prima energie de ionizare	608 kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_3}}} kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_4}}} kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_10}}} kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
Simbol AN T1/2 MD Ed PD MeV 248Cf sintetic 333,5 zile α 6,369 244Cm
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică text

Californiu

Structura electronică a atomului de californiului

Californiu

Istoric

Californiul a fost obținut pentru prima dată în 1950, la University of California, Berkeley de către o echipă formată din Stanley Thompson, Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso și Glenn Seaborg, descoperirea fiind anunțată în data de 17 martie 1950.

Pentru a produce californiu, cercetătorii au bombardat o țintă de curiu 242, cu masa de ordinul microgramelor, cu particule alfa de 35 MeV, obținând atomi de californiu 245 și neutroni liberi.^[1]

Izotopi

Au fost identificați 19 izotopi ai californiului, cu mase atomice cuprinse între 237,062 unități (²³⁷Cf) până la 256,093 unități (²⁵⁶Cf), cei mai stabili fiind ²⁵¹Cf cu un timp de înjumătățire de 898 ani, ²⁴⁹Cf cu un timp de înjumătățire de 351 ani și ²⁵⁰Cf cu un timp de înjumătățire de 13 ani. Toți ceilalți izotopi au timpi de înjumătățire mai scurți de 2,7 ani, iar majoritatea chiar mai scurți de 20 minute.

²⁴⁹Cf se obține prin dezintegrarea beta a ²⁴⁹Bk, iar majoritatea celorlalți izotopi sunt obținuți prin bombardarea intensă a berkeliului cu neutroni într-un reactor nuclear.

Caracteristici și utilizări

Californiul este solubil în acizii minerali și este antrenat de fluoruri și oxalați insolubili^[2]

Până în prezent au fost obținuți și studiați doar câțiva compuși ai californiului, între care oxidul de californiu (Cf₂O₃), triclorura de californiu (CfCl₃) și oxiclorura de californiu (CfOCl). Deși californiul poate avea valența II, III sau IV, singurul ion de californiu stabil în soluții apoase este cationul de californiu(III).

Californiul nu are nici un rol biologic.

Californiul nu se găsește în stare naturală pe Pământ, însă este posibil ca acest element să existe în alte zone din univers, existând ipoteza (controversată) a existenței de californiu 254 în supernove ^[3],^[4].

²⁵²Cf are o radioactivitate foarte intensă și deci este foarte periculos (un microgram poate emit spontan 170 milioane neutroni pe minut) ^[5].

În octombrie 2006 s-a anunțat că la Dubna, în Rusia, s-a reușit producerea elementului ununoctiu (număr atomic 118, cel mai greu element descoperit vreodată) prin bombardarea unor atomi de californiu 249 cu ioni de calciu 48^[6],^[7].

În general, californiul este prea dificil de produs pentru a avea utilizări practice pe scară largă, însă există câteva arii de aplicare datorate radioactivității sale (fiind folosit aproape exclusiv californiul 252):

• sursă de neutroni pentru reactori nucleari
• surse portabile de neutroni pentru prospectarea zonelor aurifere/ argintifere sau a zăcămintelor de petrol
• tratamentul unor tumori pe creier, în cazurile în care alte surse de radiație sunt ineficiente

Californiul 251 are o masă critică foarte redusă și o durată de iradiere a mediului scurtă în comparație cu elementele radioactive folosite curent pentru arme nucleare. Acest fapt a dus la ipoteza posibilității utilizării sale pentru "bombe nucleare de buzunar". Este însă foarte greu – și foarte costisitor – să se realizeze o bombă cu californiu 251 care să cântărească mai puțin de 2 kg ^[6].