Ensiklopedia

Isotop utama kalifornium
SF (2,9 × 10 −3 %)	–
SF (5,0 × 10 −7 %)	–
SF (0,08%)	–
SF (3,09%)	–
α (0,31%)	249 Cm
α (0,31%)	250 Cm
	lihat ; ; ;

Kalifornium ( ₉₈ Cf ) adalah sebuah unsur buatan , sehingga berat atom standarnya tidak dapat diberikan. Seperti semua unsur buatan, ia tidak memiliki satu pun isotop stabil . Isotop pertama yang disintesis adalah ²⁴⁵ Cf pada tahun 1950. Ada 20 radioisotop yang diketahui, mulai dari ²³⁷ Cf hingga ²⁵⁶ Cf, dan satu isomer nuklir , ^249m Cf. Isotop yang berumur paling panjang adalah ²⁵¹ Cf dengan waktu paruh 898 tahun.

Daftar isotop

²⁴⁹ Cf

²⁵¹ Cf

Nuklida ^{[ n 1 ]}	Z	N	Massa isotop ( Da ) ^{[ n 2 ]} ^{[ n 3 ]}	Waktu paruh	Mode peluruhan ^{[ n 4 ]}	Isotop anak	Spin dan ^{[ n 5 ]} ^{[ n 6 ]}
Nuklida ^{[ n 1 ]}	Energi eksitasi			Waktu paruh	Mode peluruhan ^{[ n 4 ]}	Isotop anak	Spin dan ^{[ n 5 ]} ^{[ n 6 ]}
²³⁷ Cf	98	139	237,06207(54)#	2,1(3) dtk	SF	(beberapa)	5/2+#
					β ⁺	²³⁷ Bk
					α	²³³ Cm
²³⁸ Cf	98	140	238,06141(43)#	21,1(13) mdtk	SF ^{[ n 7 ]}	(beberapa)	0+
					β ⁺ (langka)	²³⁸ Bk
					α (langka)	²³⁴ Cm
²³⁹ Cf	98	141	239,06242(23)#	60(30) dtk [39(+37−12) dtk]	α	²³⁵ Cm	5/2+#
²³⁹ Cf	98	141	239,06242(23)#	60(30) dtk [39(+37−12) dtk]	β ⁺ (langka)	²³⁹ Bk	5/2+#
²⁴⁰ Cf	98	142	240,06230(22)#	1,06(15) mnt	α (98%)	²³⁶ Cm	0+
					SF (2%)	(beberapa)
					β ⁺ (langka)	²⁴⁰ Bk
²⁴¹ Cf	98	143	241,06373(27)#	3,78(70) mnt	β ⁺ (75%)	²⁴¹ Bk	7/2−#
²⁴¹ Cf	98	143	241,06373(27)#	3,78(70) mnt	α (25%)	²³⁷ Cm	7/2−#
²⁴² Cf	98	144	242,06370(4)	3,49(15) mnt	α (80%)	²³⁸ Cm	0+
					β ⁺ (20%)	²⁴² Bk
					SF (0,014%)	(beberapa)
²⁴³ Cf	98	145	243,06543(15)#	10,7(5) mnt	β ⁺ (86%)	²⁴³ Bk	(1/2+)
²⁴³ Cf	98	145	243,06543(15)#	10,7(5) mnt	α (14%)	²³⁹ Cm	(1/2+)
²⁴⁴ Cf	98	146	244,066001(3)	19,4(6) mnt	α (99%)	²⁴⁰ Cm	0+
²⁴⁴ Cf	98	146	244,066001(3)	19,4(6) mnt	EC (1%)	²⁴⁴ Bk	0+
²⁴⁵ Cf	98	147	245,068049(3)	45,0(15) mnt	β ⁺ (64%)	²⁴⁵ Bk	(5/2+)
²⁴⁵ Cf	98	147	245,068049(3)	45,0(15) mnt	α (36%)	²⁴¹ Cm	(5/2+)
²⁴⁶ Cf	98	148	246,0688053(22)	35,7(5) jam	α	²⁴² Cm	0+
					EC (5 × 10 ⁻⁴ %)	²⁴⁶ Bk
					SF (2 × 10 ⁻⁴ %)	(beberapa)
²⁴⁷ Cf	98	149	247,071001(9)	3,11(3) jam	EC (99,96%)	²⁴⁷ Bk	(7/2+)#
²⁴⁷ Cf	98	149	247,071001(9)	3,11(3) jam	α (0,04%)	²⁴³ Cm	(7/2+)#
²⁴⁸ Cf	98	150	248,072185(6)	333,5(28) hri	α (99,99%)	²⁴⁴ Cm	0+
²⁴⁸ Cf	98	150	248,072185(6)	333,5(28) hri	SF (0,0029%)	(beberapa)	0+
²⁴⁹ Cf	98	151	249,0748535(24)	351(2) thn	α	²⁴⁵ Cm	9/2−
²⁴⁹ Cf	98	151	249,0748535(24)	351(2) thn	SF (5 × 10 ⁻⁷ %)	(beberapa)	9/2−
^249m Cf	144.98(5) keV			45(5) μdtk			5/2+
²⁵⁰ Cf	98	152	250,0764061(22)	13,08(9) thn	α (99,92%)	²⁴⁶ Cm	0+
²⁵⁰ Cf	98	152	250,0764061(22)	13,08(9) thn	SF (0,077%)	(beberapa)	0+
²⁵¹ Cf ^{[ n 8 ]}	98	153	251,079587(5)	900(40) thn	α	²⁴⁷ Cm	1/2+
²⁵² Cf ^{[ n 9 ]}	98	154	252,081626(5)	2,645(8) thn	α (96,9%)	²⁴⁸ Cm	0+
²⁵² Cf ^{[ n 9 ]}	98	154	252,081626(5)	2,645(8) thn	SF (3,09%) ^{[ n 10 ]}	(beberapa)	0+
²⁵³ Cf	98	155	253,085133(7)	17,81(8) hri	β ⁻ (99,69%)	²⁵³ Es	(7/2+)
²⁵³ Cf	98	155	253,085133(7)	17,81(8) hri	α (0,31%)	²⁴⁹ Cm	(7/2+)
²⁵⁴ Cf	98	156	254,087323(13)	60,5(2) hri	SF (99,69%)	(beberapa)	0+
					α (0,31%)	²⁵⁰ Cm
					β ⁻ β ⁻ (rare)	²⁵⁴ Fm
²⁵⁵ Cf	98	157	255,09105(22)#	85(18) mnt	β ⁻ (99,99%)	²⁵⁵ Es	(7/2+)
					SF (0,001%)	(beberapa)
					α (10 ⁻⁵ %)	²⁵¹ Cm
²⁵⁶ Cf	98	158	256,09344(32)#	12,3(12) mnt	SF (~100%)	(beberapa)	0+
					α (10 ⁻⁶ %)	²⁵² Cm
					β ⁻ β ⁻ (rare)	²⁵⁶ Fm
Header & footer tabel ini: view

^ ^m Cf – Isomer nuklir tereksitasi.
^ ( ) – Ketidakpastian (1 σ ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa ( trends from the Mass Surface , TMS).

^ Mode peluruhan:

EC:	Penangkapan elektron
SF:	Fisi spontan

^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
^ # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga ( trends of neighboring nuclides , TNN).
^ Nuklida paling ringan yang mengalami fisi spontan sebagai mode peluruhan utama
^ tinggi, cenderung menyerap neutron
^ Isotop yang paling umum
^ Pemancar neutron tinggi, rata-rata 3,7 neutron per fisi

Aktinida vs produk fisi

Aktinida dan produk fisi menurut waktu paruh l
Aktinida ^{[ 1 ]} menurut rantai peluruhan				Rentang waktu paruh ( a )	Produk fisi ²³⁵ U menurut hasil ^{[ 2 ]}
4 n	4 n + 1	4 n + 2	4 n + 3	Rentang waktu paruh ( a )	4,5–7%	0,04–1,25%	<0,001%
²²⁸ Ra ^№				4–6 a		¹⁵⁵ Eu ^þ
²⁴⁴ Cm ^ƒ	²⁴¹ Pu ^ƒ	²⁵⁰ Cf	²²⁷ Ac ^№	10–29 a	⁹⁰ Sr	⁸⁵ Kr	^113m Cd ^þ
²³² U ^ƒ		²³⁸ Pu ^ƒ	²⁴³ Cm ^ƒ	29–97 a	¹³⁷ Cs	¹⁵¹ Sm ^þ	^121m Sn
²⁴⁸ Bk ^{[ 3 ]}	²⁴⁹ Cf ^ƒ	^242m Am ^ƒ		141–351 a	Tidak ada produk fisi yang memiliki waktu paruh dalam rentang 100 a–210 ka ...
	²⁴¹ Am ^ƒ		²⁵¹ Cf ^ƒ ^{[ 4 ]}	430–900 a
		²²⁶ Ra ^№	²⁴⁷ Bk	1,3–1,6 ka
²⁴⁰ Pu	²²⁹ Th	²⁴⁶ Cm ^ƒ	²⁴³ Am ^ƒ	4,7–7,4 ka
	²⁴⁵ Cm ^ƒ	²⁵⁰ Cm		8,3–8,5 ka
			²³⁹ Pu ^ƒ	24,1 ka
		²³⁰ Th ^№	²³¹ Pa ^№	32–76 ka
²³⁶ Np ^ƒ	²³³ U ^ƒ	²³⁴ U ^№		150–250 ka	⁹⁹ Tc ^₡	¹²⁶ Sn
²⁴⁸ Cm		²⁴² Pu		327–375 ka		⁷⁹ Se ^₡
				1,53 Ma	⁹³ Zr
	²³⁷ Np ^ƒ			2,1–6,5 Ma	¹³⁵ Cs ^₡	¹⁰⁷ Pd
²³⁶ U			²⁴⁷ Cm ^ƒ	15–24 Ma		I ^₡
²⁴⁴ Pu				80 Ma	... maupun lebih dari 15,7 Ma ^{[ 5 ]}
²³² Th ^№		²³⁸ U ^№	²³⁵ U ^ƒ№	0,7–14,1 Ga	... maupun lebih dari 15,7 Ma ^{[ 5 ]}
₡, memiliki penampang penangkap neutron termal dalam rentang 8–50 barn ƒ, fisil №, terutama ( naturally occurring radioactive material , NORM) þ, racun neutron (penangkap neutron termal yang lebih besar dari 3k barn)

Kalifornium-252

Kalifornium-252 ( ²⁵² Cf) mengalami fisi spontan dengan rasio percabangan 3,09% dan digunakan dalam sumber neutron berukuran kecil. Neutron fisi memiliki rentang energi 0 hingga 13 MeV dengan nilai rata-rata 2,3 MeV dan nilai kemungkinan terbesar 1 MeV. ^{[

6

]}

Isotop ini menghasilkan emisi neutron yang tinggi dan dapat digunakan untuk sejumlah aplikasi dalam perindustrian seperti energi nuklir, kedokteran, dan eksplorasi petrokimia .

Reaktor nuklir

Sumber neutron yang dihasilkan dari ²⁵² Cf cukup dikenal karena penggunaannya dalam start-up reaktor nuklir . Setelah reaktor diisi dengan bahan bakar nuklir , emisi neutron yang stabil dari bahan sumber memulai reaksi berantai fisi .

Militer dan pertahanan

Spektroskopi neutron isotop portabel ( portable isotopic neutron spectroscopy , PINS) yang digunakan oleh Angkatan Bersenjata AS , Garda Nasional AS , Departemen Keamanan Dalam Negeri AS , dan Bea Cukai dan Perlindungan Perbatasan AS , menggunakan penggunaan sumber ²⁵² Cf untuk mendeteksi konten berbahaya yang ditemukan di dalam proyektil artileri , proyektil mortir , roket , bom , ranjau darat , dan alat peledak improvisasi ( improvised explosive device , IED). ^{[

7

]} ^{[

8

]}

Minyak dan minyak bumi

Dalam industri minyak , sumber neutron ²⁵² Cf digunakan untuk menemukan lapisan minyak bumi dan air di dalam sumur . Instrumentasi diturunkan ke dalam sumur yang membombardir formasi dengan neutron energi tinggi untuk menentukan porositas , permeabilitas , dan keberadaan hidrokarbon di sepanjang lubang bor . ^{[

9

]}

Kedokteran

²⁵² Cf juga telah digunakan dalam pengobatan dari bentuk kanker yang seriusPada pasien dengan jenis kanker otak dan serviks tertentu, ²⁵² Cf dapat digunakan sebagai pengganti radium yang lebih hemat biaya. ^{[

10

]}

Referensi

^ Ditambah radium (unsur 88). Meskipun sebenarnya radium adalah sub-aktinida, ia segera mendahului aktinium (89) dan mengikuti celah ketidakstabilan tiga unsur setelah polonium (84) di mana tidak ada nuklida yang memiliki waktu paruh setidaknya empat tahun (nuklida yang berumur paling panjang di celah tersebut adalah radon-222 dengan waktu paruh kurang dari empat hari ). Isotop radium yang paling lama hidup memiliki waktu paruh 1.600 tahun, sehingga layak untuk dimasukkan ke dalam unsur di sini.
^ Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.
^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .
"Analisis isotop mengungkapkan spesies bermassa 248 dalam kelimpahan konstan dalam tiga sampel yang dianalisis selama periode sekitar 10 bulan. Ini dianggap berasal dari isomer ²⁴⁸ Bk dengan waktu paruh lebih besar dari 9 [tahun]. Tidak ada pertumbuhan ²⁴⁸ Cf yang terdeteksi, dan batas bawah untuk waktu paruh β ⁻ dapat ditetapkan sekitar 10 ⁴ [tahun]. Tidak ada aktivitas alfa yang disebabkan oleh isomer baru yang terdeteksi; waktu paruh alfa mungkin lebih besar dari 300 [tahun]."
^ Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum " lautan ketidakstabilan ".
^ Tidak termasuk nuklida yang " stabil secara klasik " dengan waktu paruh secara signifikan melebihi ²³² Th; misalnya, ^113m Cd memiliki waktu paruh hanya empat belas tahun, ¹¹³ Cd hampir delapan kuadriliun tahun.
^ Dicello, J. F.; Gross, W.; Kraljevic, U. (1972). "Radiation Quality of Californium-252". Physics in Medicine and Biology . 17 (3): 345– 355. Bibcode : 1972PMB....17..345D . doi : 10.1088/0031-9155/17/3/301 . PMID 5070445 .
^ "Portable Isotopic Neutron Spectroscopy (PINS) for the Military" . Frontier Technology Corp . Diakses tanggal 14 Juli 2022 .
^ Martin, R. C.; Knauer, J. B.; Balo, P. A. (1 November 2000). "Production, distribution and applications of californium-252 neutron sources" . Applied Radiation and Isotopes . 53 ( 4– 5): 785– 792. doi : 10.1016/s0969-8043(00)00214-1 . ISSN 0969-8043 . PMID 11003521 .
^ "Californium-252 & Antimony-Beryllium Sources" . Frontier Technology Corp . Diakses tanggal 14 Juli 2022 .
^ Maruyama, Y.; van Nagell, J. R.; Yoneda, J.; Donaldson, E.; Hanson, M.; Martin, A.; Wilson, L. C.; Coffey, C. W.; Feola, J. (1984-10-01). "Five-year cure of cervical cancer treated using californium-252 neutron brachytherapy". American Journal of Clinical Oncology . 7 (5): 487– 493. doi : 10.1097/00000421-198410000-00018 . ISSN 0277-3732 . PMID 6391143 . S2CID 12553815 .

Massa isotop dari:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3– 128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)" . Pure and Applied Chemistry . 75 (6): 683– 800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)" . Pure and Applied Chemistry . 78 (11): 2051– 2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
"News & Notices: Standard Atomic Weights Revised" . International Union of Pure and Applied Chemistry . 19 Oktober 2005.
Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3– 128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database" . Laboratorium Nasional Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (Edisi 85). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .

[1] Cf – Isomer nuklir tereksitasi.

[2] ( ) – Ketidakpastian (1 σ ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.

[TMS-3] # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa ( trends from the Mass Surface , TMS).

[4] Mode peluruhan:

EC: Penangkapan elektron

SF: Fisi spontan

[5] ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.

[TNN-6] # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga ( trends of neighboring nuclides , TNN).

[7] Nuklida paling ringan yang mengalami fisi spontan sebagai mode peluruhan utama

[8] tinggi, cenderung menyerap neutron

[9] Isotop yang paling umum

[10] Pemancar neutron tinggi, rata-rata 3,7 neutron per fisi

[11] Ditambah radium (unsur 88). Meskipun sebenarnya radium adalah sub-aktinida, ia segera mendahului aktinium (89) dan mengikuti celah ketidakstabilan tiga unsur setelah polonium (84) di mana tidak ada nuklida yang memiliki waktu paruh setidaknya empat tahun (nuklida yang berumur paling panjang di celah tersebut adalah radon-222 dengan waktu paruh kurang dari empat hari ). Isotop radium yang paling lama hidup memiliki waktu paruh 1.600 tahun, sehingga layak untuk dimasukkan ke dalam unsur di sini.

[12] Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.

[13] Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .
"Analisis isotop mengungkapkan spesies bermassa 248 dalam kelimpahan konstan dalam tiga sampel yang dianalisis selama periode sekitar 10 bulan. Ini dianggap berasal dari isomer ²⁴⁸ Bk dengan waktu paruh lebih besar dari 9 [tahun]. Tidak ada pertumbuhan ²⁴⁸ Cf yang terdeteksi, dan batas bawah untuk waktu paruh β ⁻ dapat ditetapkan sekitar 10 ⁴ [tahun]. Tidak ada aktivitas alfa yang disebabkan oleh isomer baru yang terdeteksi; waktu paruh alfa mungkin lebih besar dari 300 [tahun]."

[14] Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum " lautan ketidakstabilan ".

[15] Tidak termasuk nuklida yang " stabil secara klasik " dengan waktu paruh secara signifikan melebihi ²³² Th; misalnya, ^113m Cd memiliki waktu paruh hanya empat belas tahun, ¹¹³ Cd hampir delapan kuadriliun tahun.

[252Cf-Dicello-16] Dicello, J. F.; Gross, W.; Kraljevic, U. (1972). "Radiation Quality of Californium-252". Physics in Medicine and Biology . 17 (3): 345– 355. Bibcode : 1972PMB....17..345D . doi : 10.1088/0031-9155/17/3/301 . PMID 5070445 .

[252Cf-frontier-cf252-17] "Portable Isotopic Neutron Spectroscopy (PINS) for the Military" . Frontier Technology Corp . Diakses tanggal 14 Juli 2022 .

[252Cf-Martin-18] Martin, R. C.; Knauer, J. B.; Balo, P. A. (1 November 2000). "Production, distribution and applications of californium-252 neutron sources" . Applied Radiation and Isotopes . 53 ( 4– 5): 785– 792. doi : 10.1016/s0969-8043(00)00214-1 . ISSN 0969-8043 . PMID 11003521 .

[252Cf-frontier-cf252b-19] "Californium-252 & Antimony-Beryllium Sources" . Frontier Technology Corp . Diakses tanggal 14 Juli 2022 .

[252Cf-Maruyama-20] Maruyama, Y.; van Nagell, J. R.; Yoneda, J.; Donaldson, E.; Hanson, M.; Martin, A.; Wilson, L. C.; Coffey, C. W.; Feola, J. (1984-10-01). "Five-year cure of cervical cancer treated using californium-252 neutron brachytherapy". American Journal of Clinical Oncology . 7 (5): 487– 493. doi : 10.1097/00000421-198410000-00018 . ISSN 0277-3732 . PMID 6391143 . S2CID 12553815 .

[ n 1 ]

[ n 2 ]

[ n 3 ]

[ n 4 ]

[ n 5 ]

[ n 6 ]

[ n 7 ]

[ n 8 ]

[ n 9 ]

[ n 10 ]

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]