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锎
Cf 98

Californium

锎是一种化学元素,符号为 Cf,原子序数为 98。它是银白色的锕系金属,工业上完全由核反应堆人工生产。Cf-252(半衰期 2.65 年)是最有用的同位素。1950 年首次人工合成,是少数几种自发裂变的同位素之一。工业上主要用作便携式中子源(每克每秒发射约 2.3×10¹² 中子),用于地质勘探中子测井、机场行李无损检测和中子活化分析(元素成分分析)。

锕系 银色
原子序数 98Z
原子量 251u
价电子数 2
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f10
密度
15.1g/cm³
熔点
900°C
地壳丰度
1e-16ppm
年产量
回收利用率
0%(放射性元素;暂无成熟回收

为什么用它

锎-252 自发裂变放出强中子流,是最强的便携中子源,用于核反应堆启动、石油测井与癌症中子治疗;因产量极稀、价格极高。

应用

中子源

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

锎是少数几种确有真实专用工业用途的超铀元素,其明星同位素是锎-252。它具有独特的自发裂变性质,每微克锎-252每秒可放出数百万个中子,做成小型中子源后体积只有米粒大小,却能提供强而稳定的中子束。这种中子源在核工业和仪器领域被广泛使用:石油测井中把锎-252中子源下入井眼,通过中子活化分析判断岩层孔隙度和油水含量;核反应堆和核燃料厂用它作为启动中子源和仪表校准源;在医学上,锎-252中子近距离放疗用于治疗某些难以手术的脑部和头颈肿瘤。此外它还用于中子探伤、爆炸物探测以及材料活化分析。由于全球每年产量仅克级,锎-252中子源价格极其昂贵,只在确实需要便携强中子源的场合使用。

常见化合物及其用途

锎的化合物如三氯化锎(CfCl3)和二氧化锎(CfO2)只在少数高通量反应堆辐照靶件后微量分离制得,用于制备金属锎靶材和中子源;商业上买到的“锎-252源”实际就是封装在金属小盒中的极薄锎化合物片,没有其他民用化合物形态。

元素小史

1950 年 Thompson 等合成,以加州命名

相关元素

Ac · Th · Pa · U · Np · Pu · Am · Cm ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

锎的熔点是多少?
900 °C
锎的沸点是多少?
1470 °C
锎的密度是多少?
15.1 g/cm³
锎的原子序数和元素分类是什么?
98 · 锕系
锎主要从哪种矿石中提取?
核反应堆(人工合成)
锎主要用在哪些领域?
锎-252 自发裂变放出强中子流,是最强的便携中子源,用于核反应堆启动、石油测井与癌症中子治疗;因产量极稀、价格极高。
锎是谁在什么时候发现的?
劳伦斯伯克利国家实验室 · 1950