Калифорний – самый дорогой элемент на Земле: свойства, применение и цена

|
Калифорний – самый дорогой элемент на Земле: свойства, применение и цена

Среди химических элементов, которые традиционно ассоциируются с богатством, таких как золото и платина, есть вещество, которое значительно превышает их стоимость. Речь идет об изотопе калифорния ($^{252}$Cf), цена которого в миллионы раз выше, чем у самых дорогих металлов. Этот элемент остается недоступным для большинства сфер из-за своей уникальной сложности производства и ограниченного количества.

Об этом сообщает ProIT

Происхождение и синтез калифорния

Калифорний был открыт в 1950 году группой ученых под руководством Гленна Сиборга в Университете Калифорнии в Беркли. Именно в честь места открытия элемент получил свое название, которое одновременно символизирует трудности его создания. В отличие от золота или платины, калифорний не встречается в природе в заметных количествах. Его получают путем сложного и энергоемкого процесса в специализированных ядерных реакторах, что требует уникальных технологий и многолетней работы.

Диск из калифорния, примерно 1 мм в диаметре. Авторство фото: Министерство энергетики США, общественное достояние.

Процесс получения и применение

Производство калифорния начинается с плутония-239, который подвергается длительному нейтронному облучению. В результате этого плутоний проходит ряд превращений: сначала становится америцием, затем – кюрией, берклием и, наконец, калифорнием. Для завершения процесса необходимо захватить 13 нейтронов и пройти через четыре бета-распада – это занимает годы. Когда желаемый элемент образуется, его отделяют от других актиноидов, что и определяет рекордно высокую себестоимость каждого грамма.

«Название калифорний не только увековечивает место его открытия, но и символизирует невероятные трудности, связанные с его синтезом, проводя аналогию с теми трудностями, с которыми первые поселенцы добирались до Калифорнии».

Уникальность калифорния заключается в свойствах изотопа $^{252}$Cf, способного спонтанно распадаться и выделять нейтроны в 3,09% случаев. Именно эта характеристика делает элемент незаменимым в ряде высоких технологий. Калифорний используется для запуска ядерных реакторов, в радиационной терапии при лечении онкологических заболеваний, а также в нефтяной и горнодобывающей промышленности для обнаружения залежей воды и нефти. Его феноменальная стоимость вполне оправдана уникальными возможностями элемента, который открывает новые горизонты для науки, медицины и промышленности.