Californium

Californium ist ein synthetisches chemisches Element mit dem Symbol Cf und der Ordnungszahl 98. Im Periodensystem der Elemente gehört es zur Gruppe der Actinoide. Californium wurde nach dem Staat bzw. der Universität von Kalifornien benannt.

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Eigenschaften

Das Element konnte in wägbaren Mengen (wenige Mikrogramm) als Metall gewonnen werden. Das siberglänzende Schwermetall ist wie alle Actinoide sehr reaktionsfähig. In wässriger Lösung ist es fast stets dreiwertig, aber auch die vierwertige und zweiwertige Stufe ist bekannt.

²⁵¹Cf hat eine sehr kleine kritische Masse, dadurch wurden Spekulationen ausgelöst, dass es möglich wäre, enorm kleine Atombomben zu bauen. Es dürfte jedoch sehr schwer sein, Bomben mit einem Gewicht von unter 2 kg zu bauen, von den enormen Kosten ganz abgesehen. Laut Angabe der National Geographic Deutschland (Juli/2002) im Bericht über Atommüll wird über einen Grammpreis von 62 Millionen € spekuliert.

Geschichte

Californium ist ein Transuran und wurde zum ersten Mal an der University of California in Berkeley von Stanley Thompson, Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso und Glenn T. Seaborg erzeugt. Es war das sechste Transuran, das entdeckt wurde. Die Entdeckung wurde am 17. März 1950 bekanntgegeben.

Um es zu produzieren, wurde ein ²⁴²Cm-Target mit in einem Zyklotron beschleunigten α-Teilchen einer Energie von 35 MeV beschossen. Dabei entsteht ²⁴⁵Cf und ein freies Neutron.

Isotope

Von Californium gibt es 20 durchweg radioaktive Isotope. Die langlebigsten sind Cf-248 (Halbwertszeit 333,5 Tage), Cf-249 (351 Jahre), Cf-250 (13 Jahre), Cf-251 (898 Jahre) und Cf-252 (2,645 Jahre). Die Halbwertszeiten der restlichen Isotope liegen im Bereich von Millisekunden bis Stunden oder Tagen.

Vorkommen und Herstellung

Herstellung

Die Herstellung geschieht meist durch eine Kette von Neutroneneinfängen von Plutonium und Zerfällen in Kernreaktoren, die über Berkelium zu den Californiumisotopen führen.

Verwendung

Am interessantesten ist das Isotop ²⁵²Cf. Es wird in allen Anwendungen als Neutronenquelle verwendet (1 µg strahlt pro Minute 170 Millionen Neutronen ab). Es stehen dadurch mobile und tragbare Neutronenquellen zur Verfügung.

Es wird verwendet in der

• Medizin zur Krebsbehandlung
• Industrie (Materialdiagnostik, "On the Spot" Neutronenaktivierungsanalyse)
• Zur Feuchtenmessung in Ölquellen
• Auffinden von Sprengstoffen.
• Anfahrquelle in Kernreaktoren

Im Oktober 2006 wurde bekanntgegeben, dass durch den Beschuss von ²⁴⁹Cf durch ⁴⁸Ca das bisher schwerste Element Ununoctium (Element 118) erzeugt wurde^[1], nachdem eine früher bekanntgegebene Entdeckung von Ununoctium vermutlich gefälscht war und zurückgezogen wurde.

Quellenangabe

1. ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. "Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions". Physical Review C, 9. Oktober 2006.