锎元素是天然的还是合成的（元素锎简介）

一种加利福尼亚圆盘，直径约1毫米。

锎是一种合成的放射性元素，自然界中没有。它是锕系元素:元素周期表底部的15种放射性金属元素之一。这种纯金属呈银白色，具有延展性，非常柔软，可以用剃须刀片很容易地切片。加利福尼亚具有中等的化学反应性。在室温下，它会在空气中慢慢失去光泽——小块或金属薄片开始氧化，但并不剧烈。

事实

·原子序数(原子核中的质子数):98

·原子符号(在元素周期表上):Cf

·原子量(原子的平均质量):251

·密度:未知

·室温相:固体

·熔点:1652华氏度(900摄氏度)

·沸点:未知

·同位素数(同一元素的原子具有不同的中子数):已知半衰期为237至256的20种同位素。

·最常见的同位素:没有自然存在的同位素

所有的锎同位素都是放射性的。Cf-251是最稳定的，其半衰期约为800年。同位素Cf-252是一个非常强的中子发射器，这意味着它在分裂时具有释放中子的不同寻常的特性。根据《化学解释》杂志的说法，这种行为的同位素是非常不寻常的。Cf-252被用于各种行业:军事应用，金属探测器，并作为一种检测金属疲劳和飞机应力的方法。

发现

1950年，美国科学家斯坦利·汤普森、肯尼斯·斯特里特、阿尔伯特·吉奥索和格伦·西博格在加州大学伯克利分校的一个实验室里首次制造出了锎。这是锕系中被发现的第六个人造超铀元素(“超越”铀)。化学家们在60英寸回旋粒子加速器中用α粒子(没有电子的氦原子)轰击curium-242时发现了这一现象。

每次核反应都会产生Cf-245(半衰期约为45分钟的同位素)和一个自由中子。科学家们制造了大约70万个Cf-245原子，只够做出一个边长只有27纳米的立方体。经过化学分析，科学家们证实发现了一种新元素。

1958年，汤普森和研究人员Burris Cunningham在爱达荷州的材料测试反应堆通过长时间(5年)中子辐照钚-239，首次分离出更大数量的锎(1.2微克)。

使用

Cf-252是一种半衰期为2.645年的锎同位素，是一种非常强的中子源。据杰斐逊实验室称，一微克(0.000001克)的Cf-252每分钟产生1.7亿个中子。这种同位素有多种用途，包括作为中子发射器，为核反应堆的启动提供中子。它也被用作中子源，通过一种称为中子活化的技术来探测金银矿石。据杰斐逊实验室介绍，它被用于中子湿度计，这种设备可以检测油井中的水和含油层。

同位素Cf-252是生产跨钙元素的目标物质。例如，118号元素oganesson是最重的元素，当科学家用钙离子轰击锎时产生。Cf-252还被用于治疗宫颈癌，并可以帮助分析石油的硫含量。

一项新的研究

关于元素周期表中最重的元素，如锎、锫和锿，还有很多东西需要了解。

然而，研究锎的首要问题之一是如何得到它的一部分。经过与美国能源部多年的谈判，Albrecht-Schmitt通过大学捐赠获得了5毫克的加利福尼亚。这5毫克经过了几次实验，发现了锎与其他材料结合和分离的能力。

Albrecht-Schmitt的一项研究发表在《自然通讯》杂志上，揭示了锎是一种过渡性元素，这意味着它有助于将元素周期表的一部分与另一部分联系起来。具体来说，锎与表中前面的三个锕系元素——镅、锯和锫——以及后面的三个锕系元素——锿、镄和钔——具有相同的性质。

锕系元素由15种放射性金属元素组成，从锕(Ac，原子序数89)到镧(Lr，原子序数103)在周期表中。较重的部分非常不稳定，不会自然形成。

锎代表了锕系元素系列(Ac到Lr)中的一个位置，相对于早期的锕系元素，化学性质发生了根本性的变化。

从锎开始，经过锿、镄和钔强化，最后在锘最大化，2+氧化态开始主导这些元素的化学反应。对于从锎到钔, 2+状态是亚稳态的，这就产生了化学和物理性质，这些性质受到从配体到金属的电荷转移的显著影响。

物理学家称这种现象为‘价不稳定性’，它引发了一系列意想不到的电子特征，比如键合变化，这些电子特征更类似于过渡金属，而不是镧系元素。

这项研究之所以重要，有两个原因:首先，锎是最重的元素，它的体积化学和物理性质可以被测量，它的电子特性正受到其内层电子以光速运动的显著影响。因此，加利福尼亚是测量相对论效应如何改变化学的试验台。

其次，虽然这些特性在较轻的锕系元素中不太明显，比如钚，但它们仍然存在，并且可以在回收使用过的核燃料的分离过程中加以利用，并有助于缓解冷战的环境遗产。

谁知道呢?

·按可称重量计算，锎是已产生的最重的元素。

·在超新星中观测到Cf-254的光谱。

·田纳西州的橡树岭国家实验室是美国政府生产Cf-252的唯一厂家。

·在元素周期表上，锎被认为是一种超铀元素，意思是“超越铀”。铀是92号元素，所以原子序数高于92的元素是超铀元素。

·Cf-252用于治疗某些宫颈癌和脑癌，当放射治疗无效时。

·目前，人们只生产和研究了几种加利福尼亚化合物，包括氧化加利福尼亚(CfO3)、三氯化加利福尼亚(CfCl3)和氧氯加利福尼亚(CfOCl)。