Le Californium est un élément synthétique radioactif que l’on ne trouve pas dans la nature. Il s’agit d’un actinide: l’un des 15 éléments radioactifs métalliques que l’on trouve au bas du tableau périodique. Le métal pur est blanc argenté, malléable et si doux qu’il peut être facilement tranché avec une lame de rasoir. Le Californium est modérément chimiquement réactif. Il se ternit lentement dans l’air à température ambiante — de petits morceaux ou feuilles du métal commencent à s’oxyder, mais pas violemment.,

les Faits

• numéro Atomique (nombre de protons dans le noyau): 98
• symbole Atomique (sur le tableau périodique des éléments): Cf
• poids Atomique (moyenne de la masse de l’atome): 251
• Densité: Inconnu
• Phase à température ambiante: Solide
• point de Fusion: 1 652 g (900 C)
• point d’Ébullition: Inconnu
• Nombre d’isotopes (les atomes d’un même élément avec un nombre différent de neutrons): 20 isotopes dont les demi-vies sont connus avec une masse numéros 237 256.,
• isotopes les plus courants: aucun isotope naturel

tous les isotopes du californium sont radioactifs. Cf-251 est le plus stable, avec une demi-vie d’environ 800 ans. L’isotope Cf-252 est un très fort émetteur de neutrons, ce qui signifie qu’il a la propriété inhabituelle de dégager des neutrons lorsqu’il se brise. Les Isotopes qui se comportent de cette manière sont très inhabituels, selon la chimie expliquée., Le Cf-252 est utilisé dans une variété d’industries: applications militaires, détecteurs de métaux et comme moyen de détecter la fatigue et le stress des métaux dans les avions.

découverte

en 1950, les scientifiques américains Stanley Thompson, Kenneth Street, Albert Ghiorso et Glenn Seaborg produisent pour la première fois du californium dans un laboratoire de L’Université de Californie à Berkeley. Il s’agissait du sixième élément synthétique transuranium (« au-delà » de l’uranium) du groupe des actinides à être découvert., La découverte s’est produite lorsque les chimistes ont bombardé curium – 242 avec des particules alpha (atomes d’hélium sans électrons) dans un accélérateur de particules cyclotron de 60 pouces, selon Chemicool.com.

chaque réaction nucléaire a créé Cf-245 — un isotope avec une demi-vie d’environ 45 minutes — et un neutron libre. Les scientifiques ont produit environ 700 000 atomes de Cf-245, juste assez pour fabriquer un cube dont les côtés ne mesurent que 27 nanomètres, selon Chemicool. Après une analyse chimique, les scientifiques ont confirmé qu’un nouvel élément avait été découvert.,

en 1958, le californium a été isolé en plus grande quantité (1,2 microgramme) pour la première fois par Thompson et le chercheur Burris Cunningham au réacteur D’essai des matériaux dans L’Idaho par irradiation neutronique prolongée (cinq ans) du plutonium 239.

Utilise

Cf-252, un californium isotopique avec une demi-vie de 2.645 ans, est une très forte source de neutrons. Un microgramme (0,000001 grammes) de Cf-252 produit 170 millions de neutrons par minute, selon Jefferson Lab., Cet isotope a une variété d’utilisations, y compris agir comme un émetteur de neutrons, fournissant des neutrons pour le démarrage des réacteurs nucléaires. Il est également utilisé comme source de neutrons pour détecter les minerais d’or et d’argent grâce à une technique connue sous le nom d’activation neutronique. Il est utilisé dans les jauges d’humidité à neutrons, des dispositifs capables de détecter les couches d’eau et de pétrole dans les puits de pétrole, selon Jefferson Lab.

L’isotope Cf-252 est un matériau de la cible pour la production de transcalifornium éléments., Par exemple, l’élément 118, oganesson, l’élément le plus lourd, a été produit lorsque les scientifiques ont bombardé californium avec des ions calcium, selon Chemicool. Cf-252 est également utilisé pour traiter le cancer du col utérin et peut aider à analyser la teneur en soufre du pétrole.

nouvelles recherches

il reste encore beaucoup à apprendre sur les éléments les plus lourds du tableau périodique, tels que le californium, le berkelium et l’einsteinium. Thomas E. Albrecht-Schmitt, professeur de chimie à La Florida State University et son groupe de recherche étudient les propriétés chimiques et physiques de ces éléments., Leur recherche sur la façon dont ils se lient avec d’autres éléments est la réécriture des manuels.

l’un des premiers problèmes de l’étude du californium, cependant, est en fait d’en obtenir un morceau. Après des années de négociations avec le Département AMÉRICAIN de l’énergie, Albrecht-Schmitt a reçu 5 milligrammes de californium grâce à une dotation à l’Université. Ces 5 mg se sont étirés à travers plusieurs expériences, conduisant à la découverte que le californium a la capacité de se lier et de séparer d’autres matériaux, selon un communiqué de presse D’étude dans Science Daily.,

Une des études D’Albrecht-Schmitt, publiée dans la revue Nature Communications, a révélé que le californium est un élément transitoire, ce qui signifie qu’il aide à relier une partie du tableau périodique à la suivante. Plus précisément, californium partage des propriétés avec les trois éléments actinides précédents dans le tableau — americium, curium et berkelium — ainsi que les trois actinides qui viennent après — einsteinium, fermium et mendelevium.,

les actinides sont constitués de 15 éléments métalliques radioactifs, de l’actinium (Ac, Numéro atomique 89) au lawrencium (Lr, numéro atomique 103) dans le tableau périodique. Les membres les plus lourds sont extrêmement instables et ne se produisent pas naturellement.

« Nous avons découvert que le californium représente un endroit dans une série d’éléments actinides (Ac à Lr) où la chimie change fondamentalement par rapport aux actinides antérieurs », a déclaré Albrecht-Schmitt à Live Science.,

« en commençant par le californium et en se renforçant par l’einsteinium, le fermium et le mendelevium, et enfin en maximisant au nobelium, l’état d’oxydation 2+ commence à dominer la chimie de ces éléments », a-t-il expliqué. « Pour le californium à travers le mendélévium, l’état 2 + est métastable, ce qui crée des propriétés chimiques et physiques qui sont significativement affectées par le transfert de charge des ligands vers les métaux., »

« les physiciens appellent cette « instabilité de valence », et elle donne lieu à une foule de caractéristiques électroniques imprévues telles que des changements de liaison plus similaires aux métaux de transition qu’aux lanthanides. »

Albrecht-Schmitt a noté que cette recherche est importante pour deux raisons: » premièrement, le californium est l’élément le plus lourd pour lequel les propriétés chimiques et physiques en vrac peuvent être mesurées », explique-t-il. « Ses propriétés électroniques sont considérablement affectées par ses électrons internes se déplaçant à des factions importantes de la vitesse de la lumière., Ainsi, californium est un banc d’essai pour mesurer comment les effets relativistes modifient la chimie. »

 » deuxièmement, bien que ces propriétés soient moins prononcées dans les actinides plus légers comme le plutonium, elles sont toujours présentes et peuvent être capitalisées dans les processus de séparation utilisés pour recycler le combustible nucléaire irradié et aider à atténuer l’héritage environnemental de la guerre froide », a-t-il déclaré.

qui savait?

• Le Californium est l’élément le plus lourd produit en quantités pesables.
• Le spectre de Cf-254 a été observé dans les supernovae.,
• Le Laboratoire National D’Oak Ridge au Tennessee est le seul producteur de Cf-252 pour le gouvernement américain.
• Le Californium est considéré comme un élément transuranium, ce qui signifie « au-delà de l’uranium », sur le tableau périodique. L’Uranium est le numéro d’élément 92, de sorte que les éléments de numéro atomique supérieur à 92 sont des éléments de transuranium.
• Cf-252 est utilisé pour traiter certains cancers du col de l’utérus et du cerveau lorsque les radiations sont inefficaces.,
• Only a few compounds of californium have been produced and studied, including californium oxide (CfO3), californium trichloride (CfCl3) and californium oxychloride (CfOCl).