ホーム/ 元素/ Cf
カリホルニウム
Cf 98

カリホルニウム Californium

カリホルニウム(カリホルニウム)は化学元素であり、元素記号 Cf、原子番号 98 である。銀白色のアクチニド金属で、工業的に完全に人工生産される。Cf-252(半減期 2.65 年)は最も有用な同位体である。1950 年に初めて合成され、少数の自発核分裂同位体の一つである。工業的に主に携帯型中性子源(1 g あたり毎秒約 2.3×10¹² 個の中性子を放出)として、石油探査の中性子検層、空港手荷物検査、中性子放射化分析に使用される。

アクチニド 銀色
原子番号 98Z
原子量 251u
価電子 2
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f10
密度
15.1g/cm³
融点
900°C
地殻存在量
1e-16ppm
年間生産量
リサイクル率
0%(放射性元素;確立されたリサイクルなし

なぜ使われるか

カリフォルニウムは産業と医学の両分野で重要な唯一の超アクチニドである——Cf-252は強力な自発核分裂中性子源であり、石油探査の井戸検査、金属の内部欠陥探査、がん治療の中性子捕獲療法に使用される。また重元素合成用ターゲットとしても役立つ。

用途

Neutron sources

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

カリホルニウムは真に専用の工業的用途をもつ数少ない超ウラン元素の一つであり、その主力同位体はカリホルニウム252である。これは自発核分裂という珍しい性質を示す。カリホルニウム252は1マイクログラムあたり毎秒数百万個の中性子を放出し、小型の中性子線源にすると米粒ほどの大きさにも満たないながら、強く安定した中性子線を与える。こうした線源は原子力産業や計装に広く使われている。油井検層では、カリホルニウム252線源を坑井内に降ろし、中性子放射化分析を用いて地層の孔隙率や油・水の含有率を求める。原子炉や燃料工場では起動用中性子線源や機器の校正に用いられる。医学では、カリホルニウム252による中性子小線源治療が、手術不能な脳腫瘍や頭頸部腫瘍の治療に用いられる。ほかに中性子線撮影、爆発物検知、材料放射化分析にも使われる。世界の年間生産量がグラム規模にすぎないため、カリホルニウム252中性子線源は極めて高価であり、携帯可能で強い中性子線源が真に必要とされる場所でのみ使われる。

主な化合物とその用途

三塩化カリホルニウム(CfCl3)や二酸化カリホルニウム(CfO2)といったカリホルニウム化合物は、高流束原子炉で照射された少数の標的から微量スケールの分離を行ってのみ得られ、カリホルニウム金属標的や中性子線源を作るのに用いられる。市販される「カリホルニウム252線源」とは、実際には小さな金属カプセルに封じられた極めて薄いカリホルニウム化合物の小片にすぎず、その他の消費向け化合物の形態は存在しない。

元素小史

1950年にシーボーグチームが発見——バークリウム-249にα粒子を衝突させてカリフォルニウム-245を合成した。発見地域であるカリフォルニア州にちなんで命名された。Cf-252は強い自発核分裂中性子源であり、石油探査や癌治療に使用される。現在はオークリッジ国立研究所とロスアラモス国立研究所で生産されている。

関連元素

Ac · アクチニウム Th · トリウム Pa · プロトアクチニウム U · ウラン Np · ネプツニウム Pu · プルトニウム Am · アメリシウム Cm · キュリウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

カリホルニウムの融点は何度ですか?
900 °C
カリホルニウムの沸点は何度ですか?
1470 °C
カリホルニウムの密度はどのくらいですか?
15.1 g/cm³
カリホルニウムの原子番号と分類は何ですか?
98 · アクチニド
カリホルニウムは主にどの鉱物から採取されますか?
原子炉(合成)
カリホルニウムは主に何に使われますか?
カリフォルニウムは産業と医学の両分野で重要な唯一の超アクチニドである——Cf-252は強力な自発核分裂中性子源であり、石油探査の井戸検査、金属の内部欠陥探査、がん治療の中性子捕獲療法に使用される。また重元素合成用ターゲットとしても役立つ。
カリホルニウムは誰がいつ発見しましたか?
ローレンス・バークレー国立研究所 · 1950