Изотопы Калифорнии

Изотопы Калифорнии ( ₉₈ Ср.)
СФ <0,01%	–
SF ≪0.01%	–
СФ 0,08%	–
Сан-Франциско 3,09%	–
0,31 %	249 См
0,31 %	250 См
	вид ; разговаривать ; редактировать ;

Калифорний ( ₉₈ Cf) — искусственный элемент , поэтому стандартный атомный вес указать невозможно. Как и все искусственные элементы, он не имеет стабильных изотопов . Первым изотопом, который был синтезирован, был ²⁴⁵См. в 1950 году. Известно 20 радиоизотопов, начиная от ²³⁷См. ²⁵⁶Cf и один ядерный изомер , ^{249 м}См. Самый долгоживущий изотоп – ²⁵¹Ср. с периодом полураспада 898 лет.

Список изотопов

Нуклид ^{[n 1]}	С	Н	Изотопная масса ( Да ) ^[3] ^{[n 2]}^{[n 3]}	Период полураспада ^[4]	Разлагаться режим ^[4] ^{[n 4]}	Дочь изотоп	Спин и паритет ^[4] ^{[n 5]}^{[№ 6]}
Нуклид ^{[n 1]}	Энергия возбуждения			Период полураспада ^[4]	Разлагаться режим ^[4] ^{[n 4]}	Дочь изотоп	Спин и паритет ^[4] ^{[n 5]}^{[№ 6]}
²³⁷См.	98	139	237.06220(10)	0,8(2) с	а (70%)	²³³См	5/2+#
					Сан-Франциско (30%)	(различный)
					б ⁺ (редкий)	²³⁷Бк
²³⁸См.	98	140	238.06149(32)#	21,1(13) мс	Сан-Франциско ^{[n 7]}	(различный)	0+
²³⁸См.	98	140	238.06149(32)#	21,1(13) мс	α (<5%)	²³⁴См	0+
²³⁹См. ^[5]	98	141	239.06248(13)#	28(2) с	а (65%)	²³⁵См	(5/2+)
²³⁹См. ^[5]	98	141	239.06248(13)#	28(2) с	б ⁺ (35%)	²³⁹Бк	(5/2+)
²⁴⁰См.	98	142	240.062253(19)	40,3(9) с	а (98,5%)	²³⁶См	0+
					Сан-Франциско (1,5%)	(различный)
					б ⁺?	²⁴⁰Бк
²⁴¹См. ^[5]	98	143	241.06369(18)#	2,35(18) мин.	б ⁺ (85%)	²⁴¹Бк	(7/2−)
²⁴¹См. ^[5]	98	143	241.06369(18)#	2,35(18) мин.	а (15%)	²³⁷См	(7/2−)
²⁴²См.	98	144	242.063755(14)	3,49(15) мин.	а (61%)	²³⁸См	0+
					б ⁺ (39%)	²⁴²Бк
					СФ (<0,014%)	(различный)
²⁴³См.	98	145	243.06548(19)#	10,8(3) мин.	б ⁺ (86%)	²⁴³Бк	(1/2+)
²⁴³См.	98	145	243.06548(19)#	10,8(3) мин.	а (14%)	²³⁹См	(1/2+)
²⁴⁴См.	98	146	244.0659994(28)	19,5(5) мин.	а (75%)	²⁴⁰См	0+
²⁴⁴См.	98	146	244.0659994(28)	19,5(5) мин.	ЕС (25%)	²⁴⁴Бк	0+
²⁴⁵См.	98	147	245.0680468(26)	45,0(15) мин.	б ⁺ (64.7%)	²⁴⁵Бк	1/2+
²⁴⁵См.	98	147	245.0680468(26)	45,0(15) мин.	а (35,3%)	²⁴¹См	1/2+
^{245 м}См.	57(4) кэВ			>100# нс	ЭТО	²⁴⁵См.	(7/2+)
²⁴⁶См.	98	148	246.0688037(16)	35,7(5) ч	а	²⁴²См	0+
					СФ (2,4×10 ⁻⁴%)	(различный)
					ЕС?	²⁴⁶Бк
²⁴⁷См.	98	149	247.070971(15)	3.11(3) ч.	ЕС (99,965%)	²⁴⁷Бк	(7/2+)
²⁴⁷См.	98	149	247.070971(15)	3.11(3) ч.	а (0,035%)	²⁴³См	(7/2+)
²⁴⁸См.	98	150	248.0721829(55)	333,5(28) д	а (99,997%)	²⁴⁴См	0+
²⁴⁸См.	98	150	248.0721829(55)	333,5(28) д	Сан-Франциско (0,0029%)	(различный)	0+
²⁴⁹См.	98	151	249.0748504(13)	351(2) и	а	²⁴⁵См	9/2−
²⁴⁹См.	98	151	249.0748504(13)	351(2) и	СФ (5×10 ⁻⁷%)	(различный)	9/2−
^{249 м}См.	144,98(5) кэВ			45(5) мкс	ЭТО	²⁴⁹См.	5/2+
²⁵⁰См.	98	152	250.0764045(17)	13.08(9) и	а (99,923%)	²⁴⁶См	0+
²⁵⁰См.	98	152	250.0764045(17)	13.08(9) и	Сан-Франциско (0,077%)	(различный)	0+
²⁵¹См. ^{[№ 8]}	98	153	251.0795872(42)	898(44) и	а	²⁴⁷См	1/2+
^{251 м}См.	370,47(3) кэВ			1,3(1) мкс	ЭТО	²⁵¹См.	11/2−
²⁵²См. ^{[n 9]}	98	154	252.0816265(25)	2,645(8) и	а (96,8972%)	²⁴⁸См	0+
²⁵²См. ^{[n 9]}	98	154	252.0816265(25)	2,645(8) и	Сан-Франциско (3,1028%) ^{[№ 10]}	(различный)	0+
²⁵³См.	98	155	253.0851337(46)	17,81(8) д	б ⁻ (99.69%)	²⁵³Является	(7/2+)
²⁵³См.	98	155	253.0851337(46)	17,81(8) д	а (0,31%)	²⁴⁹См	(7/2+)
²⁵⁴См.	98	156	254.087324(12)	60,5(2) д	Сан-Франциско (99,69%)	(различный)	0+
					а (0,31%)	²⁵⁰См
					б ⁻б ⁻?	²⁵⁴Фм
²⁵⁵См.	98	157	255.09105(22)#	85(18) мин.	б ⁻	²⁵⁵Является	(7/2+)
					СФ?	(различный)
					а?	²⁵¹См
²⁵⁶См.	98	158	256.09344(34)#	12,3(12) мин.	Сан-Франциско	(различный)	0+
					а?	²⁵²См
					б ⁻б ⁻?	²⁵⁶Фм
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: вид

^ ^мCf – Возбужденный ядерный изомер .
^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
^ Режимы распада:
ЕС: Захват электрона
СФ: Спонтанное деление
^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
^ # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).
^ Самый легкий нуклид, который, как известно, подвергается спонтанному делению в качестве основного способа распада.
^ Высокое нейтронное сечение , имеет тенденцию поглощать нейтроны.
^ Самый распространенный изотоп
^ Эмиттер с высоким содержанием нейтронов, в среднем 3,7 нейтрона на деление.

Актиниды против продуктов деления

Актиниды и продукты деления по периоду полураспада v т и
Актиниды ^[6] по цепочке распада				Период полураспада диапазон ( а )	деления Продукты ²³⁵U по доходности ^[7]
4 n	4 n + 1	4 n + 2	4 n + 3	Период полураспада диапазон ( а )	4.5–7%	0.04–1.25%	<0,001%
²²⁸Солнце ^№				4–6 а		¹⁵⁵Евросоюз ^{то есть}
²⁴⁴См ^ƒ	²⁴¹Мог ^ƒ	²⁵⁰См.	²²⁷И ^№	10–29 а	⁹⁰старший	⁸⁵НОК	^{113 м}компакт-диск ^{то есть}
²³²В ^ƒ		²³⁸Мог ^ƒ	²⁴³См ^ƒ	29–97 а	¹³⁷Cs	¹⁵¹см ^{то есть}	^{121 м}Сн
²⁴⁸Бк ^[8]	²⁴⁹См. ^ƒ	^{242 м}Являюсь ^ƒ		141–351 а	Никакие продукты деления не имеют периода полураспада. в диапазоне 100 А–210 ка...
	²⁴¹Являюсь ^ƒ		²⁵¹См. ^ƒ^[9]	430–900 а
		²²⁶Солнце ^№	²⁴⁷Бк	1,3–1,6 тыс. лет назад
²⁴⁰Мог	²²⁹че	²⁴⁶См ^ƒ	²⁴³Являюсь ^ƒ	4,7–7,4 тыс. лет назад
	²⁴⁵См ^ƒ	²⁵⁰См		8,3–8,5 тыс. лет назад
			²³⁹Мог ^ƒ	24,1 раза
		²³⁰че ^№	²³¹Хорошо ^№	32–76 лет
²³⁶Например ^ƒ	²³³В ^ƒ	²³⁴В ^№		150–250 тыс. лет назад	⁹⁹Тс ^₡	¹²⁶Сн
²⁴⁸См		²⁴²Мог		327–375 г.		⁷⁹Се ^₡
				1,53 млн лет назад	⁹³Зр
	²³⁷Например ^ƒ			2,1–6,5 млн лет назад	¹³⁵Cs ^₡	¹⁰⁷ПД
²³⁶В			²⁴⁷См ^ƒ	15-24 млн лет назад		¹²⁹я ^₡
²⁴⁴Мог				80 млн лет назад	... не более 15,7 млн лет назад ^[10]
²³²че ^№		²³⁸В ^№	²³⁵В ^ƒНет	0,7–14,1 млрд лет назад	... не более 15,7 млн лет назад ^[10]
₡, имеет сечение захвата тепловых нейтронов в диапазоне 8–50 барн. ƒ, делящийся №, преимущественно радиоактивный материал природного происхождения (НОРМ) þ, нейтронный яд (сечение захвата тепловых нейтронов более 3 тыс. барнов)

Калифорния-252

Калифорний-252 (Cf-252, ²⁵²Cf) подвергается спонтанному делению с коэффициентом разветвления 3,09% и используется в источниках нейтронов малого размера . Нейтроны деления имеют диапазон энергий от 0 до 13 МэВ со средним значением 2,3 МэВ и наиболее вероятным значением 1 МэВ. ^[11]

Этот изотоп производит большое количество нейтронов и может использоваться для ряда применений в таких отраслях, как ядерная энергетика, медицина и нефтехимическая разведка.

Ядерные реакторы

Источники нейтронов, использующие ²⁵²Cf чаще всего используются при запуске ядерных реакторов . Как только реактор заполняется ядерным топливом , стабильное излучение нейтронов из исходного материала запускает цепную реакцию.

Военные и оборонные

Портативная изотопно-нейтронная спектроскопия (PINS), используемая Вооруженными силами США , Национальной гвардией , Национальной безопасностью , а также таможенной и пограничной службой , использует ²⁵²См. источники для обнаружения опасного содержимого внутри артиллерийских снарядов , минометных снарядов , ракет , бомб , наземных мин и самодельных взрывных устройств (СВУ). ^[12]^[13]

Нефть и нефть

В нефтяной промышленности , ²⁵²Cf используется для поиска слоев нефти и воды в скважине . В скважину опускают приборы, которые бомбардируют пласт нейтронами высокой энергии для определения пористости , проницаемости и присутствия углеводородов по длине скважины . ^[14]

Лекарство

²⁵²Cf также использовался при лечении серьезных форм рака . При некоторых типах рака головного мозга и шейки матки ²⁵²Cf можно использовать как более экономичную замену радия . ^[15]

Ссылки

^ CRC 2006 , с. 11.196.
^ Сонцогни, Алехандро А. (менеджер базы данных), изд. (2008). «Таблица нуклидов» . Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 1 марта 2010 г.
^ Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
^ Перейти обратно: ^а ^б Хуягбаатар Дж.; Хессбергер, ФП; Хофманн, С.; Акерманн, Д.; Буркхард, Х.Г.; Хайнц, С.; Киндлер, Б.; Кожухаров И.; Ломмель, Б.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; Нисио, К. (12 октября 2020 г.). «α-распад Fm 243 143 и Fm 245 145 и их дочерних ядер» . Физический обзор C . 102 (4): 044312. doi : 10.1103/PhysRevC.102.044312 . ISSN 2469-9985 . S2CID 241259726 . Проверено 24 июня 2023 г.
^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле это субактинид, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным интервалом нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет период полураспада, по крайней мере, четыре года (самый долгоживущий нуклид в пробеле - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия, имеющий возраст 1600 лет, заслуживает включения этого элемента в этот список.
^ В частности, в результате тепловыми нейтронами деления урана-235 , например, в типичном ядерном реакторе .
^ Милстед, Дж.; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика . 71 (2): 299. Бибкод : 1965NucPh..71..299M . дои : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .
«Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, анализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk. ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Нет роста Cf ²⁴⁸ был обнаружен, и нижний предел для β ⁻ период полураспада можно установить примерно на уровне 10 ⁴ [годы]. Никакой альфа-активности, приписываемой новому изомеру, обнаружено не было; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет]».
^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».
^ За исключением « классически стабильных » нуклидов с периодом полураспада, значительно превышающим ²³²чё; например, пока ^{113 м}Период полураспада Cd составляет всего четырнадцать лет, а у ¹¹³Cd составляет восемь квадриллионов лет.
^ Дичелло, Дж. Ф.; Гросс, В.; Кралевич, У. (1972). «Радиационное качество Калифорнии-252». Физика в медицине и биологии . 17 (3): 345–355. Бибкод : 1972PMB....17..345D . дои : 10.1088/0031-9155/17/3/301 . ПМИД 5070445 . S2CID 250786668 .
^ «Портативная изотопно-нейтронная спектроскопия (ПИНС) для военных» . Компания Frontier Technology Corp. Архивировано из оригинала 16 июня 2018 г. Проверено 24 февраля 2016 г.
^ Мартин, Р.К.; Кнауэр, Дж.Б.; Бало, Пенсильвания (1 ноября 2000 г.). «Производство, распространение и применение источников нейтронов из калифорния-252» . Прикладное излучение и изотопы . 53 (4–5): 785–792. дои : 10.1016/s0969-8043(00)00214-1 . ISSN 0969-8043 . ПМИД 11003521 .
^ «Калифорний-252 и сурьмяно-бериллиевые источники» . Компания Frontier Technology Corp. Проверено 24 февраля 2016 г.
^ Маруяма, Ю.; ван Нагель-младший; Йонеда, Дж.; Дональдсон, Э.; Хэнсон, М.; Мартин, А.; Уилсон, LC; Коффи, CW; Феола, Дж. (1 октября 1984 г.). «Пятилетнее излечение рака шейки матки, вылеченного с помощью нейтронной брахитерапии калифорнием-252». Американский журнал клинической онкологии . 7 (5): 487–493. дои : 10.1097/00000421-198410000-00018 . ISSN 0277-3732 . ПМИД 6391143 . S2CID 12553815 .

Источники

Лиде, Дэвид Р., изд. (2006). Справочник по химии и физике (87-е изд.). CRC Press, Taylor & Francisco Group. ISBN 978-0-8493-0487-3 .

[3] мCf – Возбужденный ядерный изомер .

[5] ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.

[TMS-6] # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).

[8] Режимы распада:
ЕС: Захват электрона
СФ: Спонтанное деление

[9] ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.

[TNN-10] # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).

[11] Самый легкий нуклид, который, как известно, подвергается спонтанному делению в качестве основного способа распада.

[13] Высокое нейтронное сечение , имеет тенденцию поглощать нейтроны.

[14] Самый распространенный изотоп

[15] Эмиттер с высоким содержанием нейтронов, в среднем 3,7 нейтрона на деление.

[FOOTNOTECRC200611.196-1] CRC 2006 , с. 11.196.

[NNDC2008-2] Сонцогни, Алехандро А. (менеджер базы данных), изд. (2008). «Таблица нуклидов» . Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 1 марта 2010 г.

[AME2020_II-4] Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .

[NUBASE2020-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .

[239Cf-12] Перейти обратно: ^а ^б Хуягбаатар Дж.; Хессбергер, ФП; Хофманн, С.; Акерманн, Д.; Буркхард, Х.Г.; Хайнц, С.; Киндлер, Б.; Кожухаров И.; Ломмель, Б.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; Нисио, К. (12 октября 2020 г.). «α-распад Fm 243 143 и Fm 245 145 и их дочерних ядер» . Физический обзор C . 102 (4): 044312. doi : 10.1103/PhysRevC.102.044312 . ISSN 2469-9985 . S2CID 241259726 . Проверено 24 июня 2023 г.

[16] Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле это субактинид, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным интервалом нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет период полураспада, по крайней мере, четыре года (самый долгоживущий нуклид в пробеле - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия, имеющий возраст 1600 лет, заслуживает включения этого элемента в этот список.

[17] В частности, в результате тепловыми нейтронами деления урана-235 , например, в типичном ядерном реакторе .

[18] Милстед, Дж.; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика . 71 (2): 299. Бибкод : 1965NucPh..71..299M . дои : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .
«Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, анализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk. ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Нет роста Cf ²⁴⁸ был обнаружен, и нижний предел для β ⁻ период полураспада можно установить примерно на уровне 10 ⁴ [годы]. Никакой альфа-активности, приписываемой новому изомеру, обнаружено не было; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет]».

[19] Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».

[20] За исключением « классически стабильных » нуклидов с периодом полураспада, значительно превышающим ²³²чё; например, пока ^{113 м}Период полураспада Cd составляет всего четырнадцать лет, а у ¹¹³Cd составляет восемь квадриллионов лет.

[252Cf-Dicello-21] Дичелло, Дж. Ф.; Гросс, В.; Кралевич, У. (1972). «Радиационное качество Калифорнии-252». Физика в медицине и биологии . 17 (3): 345–355. Бибкод : 1972PMB....17..345D . дои : 10.1088/0031-9155/17/3/301 . ПМИД 5070445 . S2CID 250786668 .

[252Cf-frontier-cf252-22] «Портативная изотопно-нейтронная спектроскопия (ПИНС) для военных» . Компания Frontier Technology Corp. Архивировано из оригинала 16 июня 2018 г. Проверено 24 февраля 2016 г.

[252Cf-Martin-23] Мартин, Р.К.; Кнауэр, Дж.Б.; Бало, Пенсильвания (1 ноября 2000 г.). «Производство, распространение и применение источников нейтронов из калифорния-252» . Прикладное излучение и изотопы . 53 (4–5): 785–792. дои : 10.1016/s0969-8043(00)00214-1 . ISSN 0969-8043 . ПМИД 11003521 .

[252Cf-frontier-cf252b-24] «Калифорний-252 и сурьмяно-бериллиевые источники» . Компания Frontier Technology Corp. Проверено 24 февраля 2016 г.

[252Cf-Maruyama-25] Маруяма, Ю.; ван Нагель-младший; Йонеда, Дж.; Дональдсон, Э.; Хэнсон, М.; Мартин, А.; Уилсон, LC; Коффи, CW; Феола, Дж. (1 октября 1984 г.). «Пятилетнее излечение рака шейки матки, вылеченного с помощью нейтронной брахитерапии калифорнием-252». Американский журнал клинической онкологии . 7 (5): 487–493. дои : 10.1097/00000421-198410000-00018 . ISSN 0277-3732 . ПМИД 6391143 . S2CID 12553815 .

[1]

[2]

[n 1]

[3]

[n 2]

[n 3]

[4]

[n 4]

[n 5]

[№ 6]

[n 7]

[5]

[№ 8]

[n 9]

[№ 10]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]