Когда речь заходит о самом дорогом металле на нашей планете, многие представляют себе платину, родий или титан. На самом же деле, это далеко от правды.
Самым дорогим металлом, полученным химическим путем, является металл под названием Калифорний. Сходством со многими драгоценными металлами у Калифорния является белый цвет и серебристый отблеск, не более того.
Увидеть Калифорний воочию не удастся- вес исчисляется атомами.
Немного истории
Этот необычный металл открыл в 50х годах 20 века Гленн Сиборг. Изначально, невидимый (лишь несколько атомов) Калифорний получили в реакторах, в которых под воздействием нейтронов осуществляли расщепление радиоактивных элементов. Логично, что и полученный металл тоже является радиоактивным и возник он в результате четко направленной ядерной реакции.
Через 8 лет удалось получить химическое соединение Калифорния в более твердом состоянии.
Что же представляет из себя Калифорний?
Калифорний - семнадцать соединенных изотопов, естественно -радиоактивных.
Интересен тот факт, что все изотопы имеют кардинально разный период полураспада , от 2,6 до 900 лет, а также имеют чрезвычайно малую критическую массу.
Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов, способных в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.
Из всех 17 изотопов Калифорния максимально изучен 252й . Он крайне токсичный, но содержит нереальный заряд энергии, выделяющейся в процессе деления атомов: 1 грамм выдает 2,4 биллиарда нейтронов в секунду, а это такая мощность , которую выделяет небольшой ядерный реактор.
Как получают калифорний -252?
252 изотоп Калифорния создают в лабораторных условиях, а точнее в защищенных ядерных реакторах, расщепляя продукты облученные радиоактивным плутонием, кюрием или нейтронами.
Каждая стадия производства самого дорогого металла в мире, заключается в том, что производится распад и превращение исходного элемента в промежуточное состояние - изотоп другого металлического элемента, образующий в результате своего распада новый изотоп.
Калифорний-252 поддать распаду нереально. В результате преобразования, только 0,3% ядер плутония не распадается, поэтому для получения 1 грамма Калифорния требуется 10 кг плутония.
За год в мире получают до 100 микрограмм такого "концентрата энергии", как калифорний-252, а по некоторым оценкам, на нашей планете, его запас не превышает 5 грамм.
Калифорний-252 – самый дорогостоящий и научно важный металл. Его стоимость доходила до 27 миллионов долларов за 1 грамм.
Вопреки высокой стоимости, есть такие отрасли, в которых этот изотоп, а точнее его свойства являются во много раз ценней стоимости.
Где используют Калифорний?
Его активно применяют:
в разработках посвященных разделению ядер, открытию и исследованию дальнего и ближнего космоса,
в процессе нахождения полезных элементов ( золота и серебра),
для нахождения слоев земли, имеющих воду и нефть,
определять на целостность ядерные реакторы, авиа и космические аппараты и прочие.
Использование нейтронной камеры, с источником излучения - Калифорнием -252 , позволят находить даже супер запакованные наркотики , скрытые от обнаружения рентгеновскими лучами.
Кроме того, его излучение используют в таких сферах, как:
металлургия,
нефтепереработка,
угольная промышленности,
химическая промышленности,
медицина.
Применение в медицине
Несмотря на токсичность, его применяют в медицине, как источник целительного излучения, убивающего зараженные и больные ткани тела.
При введении малейшего его количества в ткани тела, разрушаются все атипичные клетки, при этом здоровые клетки облучению не поддаются.
Благодаря этим открытиям нейтронная радиохирургия стала реальным и опробованным способом лечения распространенных заболевания.
Изотоп калифорний-252 особо редкий металл с огромным потенциалом. Практически любой реактор может собирать исходный материал для дальнейшего его преобразования в калифорний -252, что возможно в буду, повлияет на снижение стоимости редчайшего и дорогого металла - "концентрата энергии", и сделав нанотехнологии еще ближе.
Кстати, Калифорний-252 производят только в США и России.
