锎

锎（kai），英文名是Californium，是一种放射性金属元素，符号为Cf，原子序为98。锎属于锕系元素，是第六个被人工合成出来的超铀元素，自然界能自行产生的元素中质量最高的，所有比锎更重的元素皆必须通过人工合成才能产生。伯克利加州大学于1950年以α粒子（氦-4离子）撞击锔，首次人工合成锎元素，因此该元素是以美国加利福尼亚州及加州大学命名的。

地球上有着极少量的锎，主要出现在含铀量很高的铀矿中。铀在捕获中子之后进行β衰变，从而形成锎。在使用锎进行探矿或医学治疗的设施附近也可以发现锎。锎不易溶于水，但会黏附在泥土上，所以泥土中锎的浓度可以比泥土粒子周围的水高出500倍。

1980年之前大气层核试验的辐射落尘散落在环境中，其中含有少量的锎。从空气中采得的核爆辐射落尘中曾被发现含有质量数为249、252、253和254的锎同位素。

科学家曾认为超新星会产生锎，因为超新星物质的衰变符合Cf的60天半衰期。不过，之后的研究未能探测到锎谱线，人们也一般认为超新星的光变曲线是符合镍-56的特征的。

用氦离子轰击锔而得。

锎可以在核反应炉和粒子加速器中产生。锫-249（24997Bk）受中子撞击（中子捕获(n,γ)）后立即进行β衰变（β），便会形成锎-250（25098Cf）。反应如下：

锎-250在受中子撞击后会产生锎-251和锎-252。

对镅、锔和钚元素进行中子辐射可以制成数毫克的锎-252和数微克的锎-249。直到2006年，科学家利用特殊的反应炉对锔-244至248进行中子辐射，主要产生出锎-252，另有较少的锎-249至255。

经过美国核能管理委员会可以购得微克量的锎-252作商业用途。世界上仅有两处生产锎的设施：位于美国的橡树岭国家实验室以及位于俄罗斯的核反应器研究所。到2003年为止，两座设施分别每年生产0.25克和0.025克的锎-252。

设施还生产三个半衰期颇长的锎同位素，这需要铀-238捕获中子15次，期间不进行核裂变或α衰变。从铀-238开始的核反应链经过几个钚同位素、镅同位素、锔同位素、锫同位素以及锎-249至253。

锎累积在骨骼组织里的锎会释放辐射，破坏身体制造红血球的能力。由于放射性极强，在环境中的存量极低，所以锎在生物体中没有任何自然的用途。

在进食受锎污染的食物或饮料，或吸入含有锎的悬浮颗粒之后，锎就会进入体内。在身体里，只有0.05%的锎会进入血液里，其中的65%会积累在骨骼中，肝脏25%，其余的主要通过排尿排出身体。骨骼和肝脏中积累的锎分别会在50年和20年后消失。锎会首先附在骨骼的表面，之后会慢慢蔓延到骨骼的各个部分。

一旦进入体内，锎会造成很大的损害。另外，锎-249和锎-251能释放伽马射线，对外表组织造成伤害。锎所释放的电离辐射在骨骼和肝脏中可致癌

锎的应用领域中子刀中子刀是锎-252中子源自动遥控式后装治疗系统，是一种放射治疗，融核物理学、放射生物学、自动控制、计算机等多门学科为一体的先进医疗设备、以治疗...[查看全部]

同位素：同位素有245Cf到254Cf。最稳定的同位素是251Cf，半衰期是898年。

发现：1950年3月17日，美国的汤普森（S.G.Thompson）、小斯特里特（K.Street Jr.）、乔索（A.Chiorso）和西博格（G.T.Seaporg）发现了锎。用回旋加速器加速的氦离子轰击242Cm，几乎和锫同时发现。

性质：熔点900℃。金属锎十分容易挥发，在1100~1200℃范围中能蒸馏出来。化学性质活泼，与其他+3价锕系元素相似。有水溶性的硝酸盐、硫酸盐、氯化物和过氯酸盐；它的氟化物、草酸盐、氢氧化物在水溶液中沉淀。利用耙子同位素和轰击粒子的种种组合，已发现了几种锎的同位素：246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半衰期为900年；249Cf半衰期为360年；252Cf半衰期为2.64年；254Cf半衰期为64天 。

由氦同位素轰击锔可得到微量的锎。锎的同位素有从237Cf到256Cf。锎-251是最稳定的同位素，它的半衰期有898年。

虽然锎-251是最稳定的同位素，但是最有商业价值的却是锎-252。锎-252大部分都是用来检测飞机行李内是否有爆裂物存在。

锎是一种银白色的锕系金属，熔点为900 ± 30 °C，估计的沸点为1745 °C。处于纯金属态时，锎是具延展性的，可以用刀片轻易切开。在真空状态下的锎金属到了300 °C以上时便会气化。在51K（三20 °C）以下的锎金属具铁磁性或亚铁磁性，在48至66 K时具反铁磁性，而在160 K（ㄢ10 °C）以上时具顺磁性。它与镧系元素能够形成合金，但人们对其所知甚少。

在一个大气压力下，锎有两种晶体结构：在900 °C以下为双层六方密排结构（称α型），此时密度为15.10 g/cm；而另一种面心立方结构（β型）则在900 °C以上出现，密度为8.74 g/cm。在48GPa的压力下

中子刀是锎-252中子源自动遥控式后装治疗系统，是一种放射治疗，融核物理学、放射生物学、自动控制、计算机等多门学科为一体的先进医疗设备、以治疗人体腔道或管道内肿瘤为主的大型现代化高科技放射治疗设备。具有世界领先水平，中子刀填补了中国乃至世界治癌领域的一项空白。

橡树岭国家实验室建造的50吨重运输桶，可用于运载最多1克的Cf。运输此类高放射性物质必须用到重型容器，以避免可能的意外。

锎-252作为一种强中子射源，有着几个应用的范畴。每微克的锎每分钟能够产生1.39亿颗中子。因此锎可以被用作核反应炉的中子启动源或在中子活化分析中作为（非来自反应炉的）中子源。在放射治疗无效时，子宫颈癌和脑癌的治疗用到了锎所产生的中子。自从1969年萨瓦那河发电厂向佐治亚理工学院借出119 最萀锎-252之后，锎一直被用于教育范畴上。在煤炭、水泥产业中，锎也被应用在煤元素分析和粒状物质分析机上。

由于中子能够穿透物质，所以锎也可以被用在探测器中，如燃料棒扫描仪，使用中子射线照相术来探测飞机和武器部件的腐蚀、问题焊接点、破裂及内部湿气，以及便携式金属探测器等。中子湿度计利用锎-252来寻找油井中的水和石油，为金银矿的实地探测提供中子源，以及探测地下水的流动。1982年锎-252的主要用途按用量比例分别为：反应炉启动源（48.3%）、燃料棒扫描仪（25.3%）及活化分析（19.4%）。到了1994年，大部分的锎-252都用于中子射线照相（77.4%），而燃料棒扫描仪（12.1%）和反应炉启动源（6.9%）则成了次要的应用范围。

锎-251的临界质量很低（约为5 kg）。人们曾夸大其低临界质量的可能用途。

2006年10月，位于俄罗斯杜布纳联合核研究所的研究人员宣布成功合成3颗Uuo（118号元素）原子。他们利用钙-48撞击锎-249，产生了这个目前最重的元素。该次实验的目标体是一片面积为32