El Californio es un elemento sintético y radiactivo que no se encuentra en la naturaleza. Es un actínido: uno de los 15 elementos radiactivos metálicos que se encuentran en la parte inferior de la Tabla periódica. El metal puro es blanco plateado, maleable y tan suave que se puede cortar fácilmente con una cuchilla de afeitar. El californio es moderadamente reactivo químicamente. Se empaña lentamente en el aire a temperatura ambiente: pequeños trozos o láminas del metal comienzan a oxidarse, pero no violentamente.,
solo los hechos
- número atómico (número de protones en el núcleo): 98
- símbolo atómico (en la Tabla periódica de los elementos): Cf
- peso atómico (masa promedio del átomo): 251
- densidad: desconocida
- Fase A temperatura ambiente: sólido
- Punto de fusión: 1,652 F (900 C)
- punto de ebullición: desconocido
- Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 20 isótopos cuyas vidas medias se conocen con números de masa 237 a 256.,
- isótopos Más comunes: No isótopos naturales
Todos los californio isótopos son radiactivos. Cf-251 es el más estable con una vida media de aproximadamente 800 años. El isótopo Cf-252 es un emisor de neutrones muy fuerte, lo que significa que tiene la propiedad inusual de emitir neutrones cuando se rompe. Los isótopos que se comportan de esta manera son muy inusuales, según explicó la química., Cf-252 se utiliza en una variedad de industrias: aplicaciones militares, detectores de metales, y como una forma de detectar la fatiga de metales y el estrés en los aviones.
Discovery
en 1950, los científicos estadounidenses Stanley Thompson, Kenneth Street, Albert Ghiorso y Glenn Seaborg produjeron por primera vez californio en un laboratorio de la Universidad de California, Berkeley. Fue el sexto transuranio sintético («más allá» del uranio) en el grupo actínido en ser descubierto., El descubrimiento ocurrió cuando los químicos bombardearon el Curio-242 con partículas alfa (átomos de helio sin electrones) en un acelerador de partículas de ciclotrón de 60 pulgadas, según Chemicool.com.
cada reacción nuclear creó Cf-245 — un isótopo con una vida media de aproximadamente 45 minutos-y un neutrón libre. Los científicos produjeron alrededor de 700,000 átomos de Cf-245, lo suficiente para hacer un cubo con lados que miden solo 27 nanómetros, según Chemicool. Después de un análisis químico, los científicos confirmaron que se había descubierto un nuevo elemento.,
en 1958, el californio fue aislado en grandes cantidades (1,2 microgramos) por primera vez por Thompson y el investigador Burris Cunningham en el Reactor de pruebas de materiales en Idaho a través de una irradiación de neutrones prolongada (cinco años) de plutonio-239.
utiliza
Cf-252, un isótopo de californio con una vida media de 2.645 años, es una fuente de neutrones muy fuerte. Un microgramo (0.000001 gramos) de Cf-252 produce 170 millones de neutrones por minuto, según Jefferson Lab., Este isótopo tiene una variedad de usos, incluyendo actuar como emisor de neutrones, proporcionando neutrones para la puesta en marcha de reactores nucleares. También se utiliza como fuente de neutrones para detectar minerales de oro y plata a través de una técnica conocida como activación de neutrones. Se utiliza en medidores de humedad de neutrones, dispositivos que pueden detectar capas de agua y aceite en pozos de petróleo, según Jefferson Lab.
el isótopo Cf-252 es un material objetivo para producir elementos transcalifornio., Por ejemplo, el elemento 118, oganesson, el elemento más pesado, se produjo cuando los científicos bombardearon el californio con iones de calcio, según Chemicool. Cf-252 también se utiliza para tratar el cáncer de cuello uterino y puede ayudar a analizar el contenido de azufre del petróleo.
nueva investigación
todavía hay mucho que aprender sobre los elementos más pesados de la Tabla periódica, como el californio, el berkelio y el einsteinio. Thomas E. Albrecht-Schmitt, profesor de química en la Universidad Estatal de Florida y su grupo de investigación estudian las propiedades químicas y físicas de estos elementos., Su investigación sobre cómo se vinculan con otros elementos está reescribiendo libros de texto.
uno de los primeros problemas de estudiar el californio, sin embargo, es en realidad conseguir un pedazo de él. Después de años de negociaciones con el Departamento de energía de los Estados Unidos, Albrecht-Schmitt recibió 5 miligramos de californio a través de una donación a la Universidad. Estos 5 mg se han extendido a través de varios experimentos, lo que lleva al descubrimiento de que el californio tiene la capacidad de unirse y separar otros materiales, según un comunicado de prensa del estudio en Science Daily.,
uno de los estudios de Albrecht-Schmitt, publicado en la revista Nature Communications, reveló que el californio es un elemento de transición, lo que significa que ayuda a vincular una parte de la Tabla periódica a la siguiente. Específicamente, el californio comparte propiedades con los tres elementos actínidos anteriores en la tabla — americio, Curio y berkelio — así como los tres actínidos que vienen después de él — einsteinium, fermium y mendelevium.,
los actínidos consisten en 15 elementos radiactivos metálicos, desde el actinio (Ac, número atómico 89) hasta el lawrencio (Lr, número atómico 103) en la Tabla periódica. Los miembros más pesados son extremadamente inestables y no ocurren naturalmente.
«descubrimos que el californio representa un lugar en una serie de elementos actínidos (Ac A Lr) donde la química cambia fundamentalmente con respecto a los actínidos anteriores», dijo Albrecht-Schmitt a Live Science.,
«comenzando en el californio y fortaleciéndose a través de einsteinium, fermium y mendelevium, y finalmente maximizando en nobelium, el estado de oxidación 2+ comienza a dominar la química de estos elementos», explicó. «Para el californio a través de mendelevio, el estado 2 + es metaestable, y esto crea propiedades químicas y físicas que se ven afectadas significativamente por la transferencia de carga de los ligandos a los metales.,»
«Los físicos llaman a esto’ inestabilidad de Valencia’, y da lugar a una serie de características electrónicas imprevistas, como los cambios de unión que son más similares a los metales de transición que a los lantánidos.»
Albrecht-Schmitt señaló que esta investigación es importante por dos razones:» Primero, el californio es el elemento más pesado para el cual se pueden medir las propiedades químicas y físicas a granel», explica. «Sus propiedades electrónicas están siendo significativamente afectadas por sus electrones internos moviéndose a facciones significativas de la velocidad de la luz., Por lo tanto, el californio es un banco de pruebas para medir cómo los efectos relativistas alteran la química.»
«en segundo lugar, si bien estas propiedades son menos pronunciadas en actínidos más ligeros como el plutonio, todavía están presentes y se pueden aprovechar en los procesos de separación que se utilizan para reciclar el combustible nuclear usado y ayudar a mitigar el legado ambiental de la Guerra Fría», dijo.
¿Quién sabía?
- Californio es el elemento más pesado que se ha producido en cantidades ponderables.
- El espectro de Cf-254 se ha observado en supernovas.,
- El Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee es el único productor de Cf-252 para el Gobierno de los Estados Unidos.
- El Californio se considera un elemento transuranio, que significa «más allá del uranio», en la Tabla periódica. El uranio es el elemento número 92, por lo que los elementos con números atómicos superiores a 92 son elementos transuránicos.
- Cf-252 se usa para tratar algunos cánceres cervicales y cerebrales cuando la radiación es ineficaz.,
- Only a few compounds of californium have been produced and studied, including californium oxide (CfO3), californium trichloride (CfCl3) and californium oxychloride (CfOCl).