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Informazioni sul californio

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Il californio è un elemento sintetico e radioattivo che non si trova in natura. È un attinide: uno dei 15 elementi metallici radioattivi trovati nella parte inferiore della tavola periodica. Il metallo puro è bianco-argenteo, malleabile e così morbido che può essere facilmente affettato con una lama di rasoio. Il californio è moderatamente reattivo chimicamente. Si appanna lentamente in aria a temperatura ambiente — piccoli pezzi o fogli di metallo iniziano a ossidarsi, ma non violentemente.,

Solo i Fatti

  • numero Atomico (numero di protoni nel nucleo): 98
  • simbolo Atomico (sulla tavola periodica degli elementi): Cf
  • peso Atomico (media massa dell’atomo): 251
  • Densità: Unknown
  • Fase a temperatura ambiente: Tinta
  • punto di Fusione: 1,652 F (900 ° C)
  • punto di Ebollizione: Unknown
  • Numero di isotopi (atomi di uno stesso elemento con diverso numero di neutroni): 20 isotopi di cui la metà vive sono noti con massa numeri 237 256.,
  • Isotopi più comuni: Nessun isotopo naturale
Californio (Immagine di credito: Andrei Marincas)

Tutti gli isotopi del californio sono radioattivi. Cf-251 è il più stabile con un’emivita di circa 800 anni. L’isotopo Cf-252 è un emettitore di neutroni molto forte, il che significa che ha la proprietà insolita di emettere neutroni quando si rompe. Gli isotopi che si comportano in questo modo sono molto insoliti, secondo la chimica spiegata., Cf-252 è utilizzato in una varietà di industrie: applicazioni militari, metal detector, e come un modo per rilevare la fatica del metallo e lo stress in aeroplani.

Discovery

Nel 1950, gli scienziati americani Stanley Thompson, Kenneth Street, Albert Ghiorso e Glenn Seaborg produssero per la prima volta il californio in un laboratorio dell’Università della California, Berkeley. E ‘ stato il sesto transuranio sintetico (“oltre” uranio) elemento nel gruppo attinide da scoprire., La scoperta è avvenuta quando i chimici hanno bombardato curium-242 con particelle alfa (atomi di elio senza elettroni) in un acceleratore di particelle ciclotrone da 60 pollici, secondo Chemicool.com.

Ogni reazione nucleare ha creato Cf-245 — un isotopo con un’emivita di circa 45 minuti-e un neutrone libero. Gli scienziati hanno prodotto circa 700.000 atomi di Cf-245, quanto basta per creare un cubo con lati che misurano solo 27 nanometri, secondo Chemicool. Dopo un’analisi chimica, gli scienziati hanno confermato che era stato scoperto un nuovo elemento.,

Nel 1958, il californio fu isolato in quantità maggiori (1,2 microgrammi) per la prima volta da Thompson e dal ricercatore Burris Cunningham presso il reattore di prova dei materiali in Idaho tramite irradiazione neutronica prolungata (cinque anni) di plutonio-239.

Utilizza

Cf-252, un isotopo del californio con un’emivita di 2,645 anni, è una fonte di neutroni molto forte. Un microgramma (0,000001 grammi) di Cf-252 produce 170 milioni di neutroni al minuto, secondo Jefferson Lab., Questo isotopo ha una varietà di usi, tra cui agisce come emettitore di neutroni, fornendo neutroni per l’avvio di reattori nucleari. Viene anche usato come fonte di neutroni per rilevare i minerali di oro e argento attraverso una tecnica nota come attivazione di neutroni. Viene utilizzato in misuratori di umidità a neutroni, dispositivi in grado di rilevare strati di acqua e olio nei pozzi petroliferi, secondo Jefferson Lab.

L’isotopo Cf-252 è un materiale bersaglio per la produzione di elementi di transcalifornio., Ad esempio, l’elemento 118, oganesson, l’elemento più pesante, è stato prodotto quando gli scienziati hanno bombardato il californio con ioni di calcio, secondo Chemicool. Cf-252 è anche usato per trattare il cancro cervicale e può aiutare ad analizzare il contenuto di zolfo del petrolio.

Nuova ricerca

C’è ancora tanto da imparare sugli elementi più pesanti della tavola periodica, come il californio, il berkelio e l’einsteinio. Thomas E. Albrecht-Schmitt, professore di chimica alla Florida State University e il suo gruppo di ricerca studiano le proprietà chimiche e fisiche di questi elementi., La loro ricerca su come si legano con altri elementi sta riscrivendo i libri di testo.

Uno dei primi problemi di studio del californio, tuttavia, è in realtà ottenere un pezzo di esso. Dopo anni di trattative con il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, Albrecht-Schmitt è stato dato 5 milligrammi di californio attraverso una dotazione all’università. Questi 5 mg si sono allungati attraverso diversi esperimenti, portando alla scoperta che il californio ha la capacità di legarsi e separare altri materiali, secondo un comunicato stampa di studio su Science Daily.,

Uno degli studi di Albrecht-Schmitt, pubblicato sulla rivista Nature Communications, ha rivelato che il californio è un elemento di transizione, il che significa che aiuta a collegare una parte della tavola periodica alla successiva. In particolare, il californio condivide le proprietà con i tre precedenti elementi attinidici nella tabella-americio, curio e berkelio — così come i tre attinidi che vengono dopo di esso — einsteinium, fermium e mendelevium.,

Gli attinidi sono costituiti da 15 elementi metallici radioattivi, dall’attinio (Ac, numero atomico 89) al lawrenzio (Lr, numero atomico 103) nella tavola periodica. I membri più pesanti sono estremamente instabili e non si presentano naturalmente.

“Abbiamo scoperto che il californio rappresenta un posto in serie di elementi attinidici (da AC a Lr) in cui la chimica cambia radicalmente rispetto agli attinidi precedenti”, ha detto Albrecht-Schmitt a Live Science.,

“A partire dal californio e rafforzandosi attraverso einsteinium, fermium e mendelevium, e infine massimizzando al nobelium, lo stato di ossidazione 2+ inizia a dominare la chimica di questi elementi”, ha spiegato. “Per il californio attraverso il mendelevio, lo stato 2 + è metastabile, e questo crea proprietà chimiche e fisiche che sono significativamente influenzate dal trasferimento di carica dai ligandi ai metalli.,”

“I fisici chiamano questa” instabilità di valenza ” e dà origine a una serie di caratteristiche elettroniche impreviste come i cambiamenti di legame che sono più simili ai metalli di transizione che ai lantanidi.”

Albrecht-Schmitt ha osservato che questa ricerca è importante per due motivi:” In primo luogo, il californio è l’elemento più pesante per il quale è possibile misurare le proprietà chimiche e fisiche alla rinfusa”, spiega. “Le sue proprietà elettroniche sono significativamente influenzate dai suoi elettroni interni che si muovono a fazioni significative della velocità della luce., Pertanto, il californio è un banco di prova per misurare come gli effetti relativistici alterano la chimica.”

” In secondo luogo, mentre queste proprietà sono meno pronunciate negli attinidi più leggeri come il plutonio, sono ancora presenti e possono essere sfruttate nei processi di separazione utilizzati per riciclare il combustibile nucleare usato e contribuire a mitigare l’eredità ambientale della guerra fredda”, ha affermato.

Chi lo sapeva?

  • Il californio è l’elemento più pesante prodotto in quantità pesabili.
  • Lo spettro di Cf-254 è stato osservato nelle supernove.,
  • L’Oak Ridge National Laboratory nel Tennessee è l’unico produttore di Cf-252 per il governo degli Stati Uniti.
  • Il californio è considerato un elemento transuranico, che significa “oltre l’uranio”, sulla tavola periodica. L’uranio è l’elemento numero 92, quindi gli elementi con numeri atomici superiori a 92 sono elementi transuranici.
  • Cf-252 è usato per trattare alcuni tumori cervicali e cerebrali quando le radiazioni sono inefficaci.,
  • Only a few compounds of californium have been produced and studied, including californium oxide (CfO3), californium trichloride (CfCl3) and californium oxychloride (CfOCl).

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