锎
| 锎 |
锎，部外笔画:5,总笔画:12 ; 繁体部首:金，部外笔画:5,总笔画:12
五笔86&98:QHHY 仓颉:CYMY
笔顺编号:3 4 1 1 2 4 3 1 2 1 1 2 4 四角号码:81131 UniCode:CJK 统一汉字 U+9272
第98号化学元素
目录
基本信息
中文名； 锎
拼音； kāi
部首； 钅
部外笔画； 5
部首笔画； 锎
拼音:kǎ
部首:钅,部外笔画:5,总笔画:13 ; 繁体部首:金,部外笔画:5,总笔画:13
五笔86&98:QHHY 仓颉:CYMY
笔顺编号:3 4 1 1 2 4 3 1 2 1 1 2 4 四角号码:81131 UniCode:CJK 统一汉字 U+9272
基本字义
锎
kǎㄎㄚˇ
◎ 化学元素"锎"的又译(常用于港台地区)。
◎ 1905年，德国科学家维斯巴赫从氧化镱中分离出的一种新元素，符号Cf，曾一度获得承认，译作"锎"，后确定它就是"镥"，故此名称被舍弃。
英文名: Californiu
物理特性
锎是一种银白色的锕系金属，熔点为900 ± 30 °C，估计的沸点为1745 °C。处于纯金属态时，锎是具延展性的，可以用刀片轻易切开。在真空状态下的锎金属到了300 °C以上时便会气化。在51 K(−220 °C)以下的锎金属具铁磁性或亚铁磁性，在48至66 K时具反铁磁性，而在160 K(−110 °C)以上时具顺磁性。它与镧系元素能够形成合金，但人们对其所知甚少。
在一个大气压力下，锎有两种晶体结构:在900 °C以下为双层六方密排结构(称α型)，此时密度为15.10 g/cm;而另一种面心立方结构(β型)则在900 °C以上出现，密度为8.74 g/cm。在48 GPa的压力下，锎的晶体结构会由β型转变为第三种正交晶系结构。这是由于锎原子中的5f电子在此压力下会变成离域电子，这些自由电子够参与键结的形成。
物质的体积模量指的是该物质抗衡均匀压力的强度。锎的体积模量为50 ± 5 GPa，这与三价的镧系金属相似，但比一些常见的金属低(如铝:70 GPa)。
同位素
主条目:锎的同位素
目前已知的锎同位素共有20个，都是放射性同位素。其中最稳定的有锎-251(半衰期为898年)、锎-249(351年)、锎-250(13.08年)及锎-252(2.645年)。其余的同位素半衰期都在一年以下，大部分甚至少于20分钟。锎同位素的质量数从237到256不等。
锎-249是在鉳-249进行β衰变后形成的。大部分其他的锎同位素是在核反应炉中对鉳进行强烈的中子辐射后产生的。虽然锎-251的半衰期最长，但是由于容易吸收中子(高中子捕获率)以及会与其他粒子产生反应(高中子截面)，所以其产量只有10%。
锎-252是个强中子射源，因此其放射性极高，非常危险。锎-252有96.9%的机率进行α衰变(损失两颗质子和两颗中子)，并形成锔-248，剩于的3.1%机率进行自发裂变。一微克(µg)的锎-252每秒释放230万颗中子，平均每次自发裂变释放3.7颗中子。其他大部分的锎同位素都以α衰变形成锔的同位素(原子序为96)。
历史
1950年2月9日前后，物理学家Stanley G. Thompson、Kenneth Street, Jr.、阿伯特·吉奥索及格伦·西奥多·西博格在伯克利加州大学首次发现了锎元素。锎是第六个被发现的超铀元素。研究小组在1950年3月17日发布了该项发现。
美国加州伯克利的1.5米直径回旋加速器将α粒子(4
2He)加速至35 MeV能量，射向一微克大小的锔-242目标，以此产生了锎-245(245
98Cf)和一颗自由中子(n)。
24296Cm + 42He → 24598Cf + 10n 此次实验只产生了大约5千颗锎原子，半衰期为44分钟。
该新元素以加州和加州大学命名。这和95至97号元素的命名方式有所不同。第95至97号元素是利用类似于对上的元素之命名方式而命名的。但是，98号元素以上的镝(Dysprosium)的意思是“难取得”，所以研究人员决定打破此前的非正式命名常规。
爱达荷国家实验室通过对钸目标体进行辐射，首次产生了重量可观的锎元素，并于1954年发布了研究结果。产生的样本中能够观察到锎-252的高自发裂变率。1958年，科学家首次对浓缩锎进行了实验。在对钸-239进行中子辐射连续5年之后，科学家在样本中发现了从锎-249到锎-252的各个同位素。两年后的1960年，劳伦斯伯克利国家实验室的Burris Cunningham和James Wallman把锎置于蒸汽与盐酸中，第一次制成了锎的化合物--三氯化锎、氯氧化锎及氧化锎。
1960年代，位于美国田纳西州橡树岭的橡树岭国家实验室利用其高通率同位素反应炉(HFIR)产生了少量的锎。到1995年为止，HFIR的实际锎年产量为500毫克。在《英美共同防御协约》下英国向美国提供的钸元素曾用于制造锎。
美国原子能协会在1970年代初起向工业及学术机构销售锎-252同位素，每微克价格为10美元，从1970至1990年每年一共售出150微克锎-252。Haire和Baybarz于1974年用镧金属还原了氧化锎(III)，首次制成数微克重、厚度小于1微米的锎金属薄片。
应用
锎-252作为一种强中子射源，有著几个应用的范畴。每微克的锎每分钟能够产生1.39亿颗中子。因此锎可以被用作核反应炉的中子启动源或在中子活化分析中作为(非来自反应炉的)中子源。在放射治疗无效时，子宫颈癌和脑癌的治疗目前用到了锎所产生的中子。自从1969年萨瓦那河发电厂向乔治亚理工学院借出119 µg的锎-252之后，锎一直被用于教育范畴上。在煤炭、水泥产业中，锎也被应用在煤元素分析和粒状物质分析机上。
由于中子能够穿透物质，所以锎也可以被用在探测器中，如燃料棒扫描仪，使用中子射线照相术来探测飞机和武器部件的腐蚀、问题焊接点、破裂及内部湿气，以及便携式金属探测器等。中子湿度计利用锎-252来寻找油井中的水和石油，为金银矿的实地探测提供中子源，以及探测地下水的流动。1982年锎-252的主要用途按用量比例分别为:反应炉启动源(48.3%)、燃料棒扫描仪(25.3%)及活化分析(19.4%)。到了1994年，大部分的锎-252都用于中子射线照相(77.4%)，而燃料棒扫描仪(12.1%)和反应炉启动源(6.9%)则成了次要的应用范围。
锎-251的临界质量很低(约为5 kg)。人们曾夸大其低临界质量的可能用途。
2006年10月，位于俄罗斯杜布纳联合核研究所的研究人员宣布成功合成3颗Uuo(118号元素)原子。他们利用钙-48撞击锎-249，产生了这个目前最重的元素。该次实验的目标体是一片面积为32 cm、含有10 mg锎-249的钛薄片。 其他用到锎来合成的超铀元素还包括1961年以硼原子核撞击锎所形成的铹元素。[1]