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カリホルニウム( 98 Cf) は人工元素であるため、標準的な原子量を与えることはできません。すべての人工元素と同様に、安定同位体はありません。最初に合成された同位体は1950 年の245 Cf です。237 Cfから256 Cfまでの 20 種類の放射性同位体と 1 つの核異性体249m Cfが知られています。最も長寿命の同位体は半減期が 898 年の251 Cfです。
同位体のリスト


- ^ m Cf – 励起核異性体。
- ^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
- ^ # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されます。
- ^ 崩壊のモード:
- ^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。
- ^ # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
- ^ 自発核分裂を主な崩壊モードとして起こす最も軽い核種として知られている
- ^ 中性子断面積が大きく、中性子を吸収する傾向がある
- ^ 最も一般的な同位体
- ^ 中性子放出量が多く、核分裂あたり平均3.7個の中性子を放出する
アクチニド対核分裂生成物
カリホルニウム252

カリホルニウム252(Cf-252、252 Cf )は、分岐比3.09%で自発核分裂を起こし、小型中性子源に使用されます。核分裂中性子のエネルギー範囲は0~13MeVで 、平均値は2.3MeV、最確値は1MeVです。[11]
この同位体は高い中性子放出を生成し、原子力、医療、石油化学探査などの産業でさまざまな用途に使用されています。
原子炉
カリホルニウム 252 中性子源は、原子炉の起動に最もよく使用されます。原子炉に核燃料が充填されると、この中性子源からの安定した中性子放出によって連鎖反応が始まります。
軍事と防衛
アメリカ軍、州兵、国土安全保障省、税関国境警備局が使用するポータブル同位体中性子分光法(PINS)は、 252 Cf線源を使用して、砲弾、迫撃砲弾、ロケット弾、爆弾、地雷、即席爆発装置(IED)内の危険物質を検出します。[12] [13]
石油と石油製品
石油産業では、252 Cfは油井内の石油と水の層を見つけるために使用されます。機器を油井に降ろし、高エネルギー中性子を地層に照射して、掘削孔の長さに沿って多孔度、浸透性、炭化水素の存在を判断します。[14]
薬
カリホルニウム252は重篤な癌の治療にも使用されています。特定の種類の脳癌や子宮頸癌の場合、252 Cfはラジウムのより費用対効果の高い代替品として使用できます。[15]
参考文献
- ^ CRC 2006、11.196ページ。
- ^ Sonzogni, Alejandro A. (データベースマネージャ) 編 (2008)。「核種のチャート」。国立核データセンター、ブルックヘブン国立研究所。 2010年3月1日閲覧。
- ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II)。表、グラフ、参考文献*」。Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
- ^ abc Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ ab Khuyagbaatar, J.; Heßberger, FP; Hofmann, S.; Ackermann, D.; Burkhard, HG; Heinz, S.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Lommel, B.; Mann, R.; Maurer, J.; Nishio, K. (2020年10月12日). 「Fm 243 143 と Fm 245 145 、およびそれらの娘核のα崩壊」. Physical Review C . 102 (4): 044312. doi :10.1103/PhysRevC.102.044312. ISSN 2469-9985. S2CID 241259726 . 2023年6月24日閲覧。
- ^ ラジウム(元素番号88)も加わる。実際にはサブアクチニドであるが、アクチニウム(89)の直前に位置し、ポロニウム(84)の後に3元素の不安定性ギャップがあり、このギャップには半減期が4年以上の核種は存在しない(このギャップ内で最も長寿命の核種は半減期が4日未満のラドン222である)。ラジウムの同位体の中で最も寿命が長く、1,600年であるため、この元素をここに含める価値がある。
- ^具体的には、典型的な 原子炉におけるウラン 235 の熱中性子核分裂から生じます。
- ^ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). 「ベルクリウム247のアルファ半減期; ベルクリウム248の新しい長寿命異性体」.核物理学. 71 (2): 299. Bibcode :1965NucPh..71..299M. doi :10.1016/0029-5582(65)90719-4.
「同位体分析により、約 10 か月にわたって分析された 3 つのサンプルに質量 248 の種が一定量存在することが分かりました。これは半減期が 9 年を超えるBk 248の異性体によるものと考えられます。Cf 248の増殖は検出されず、β −半減期の下限は約 10 4年と設定できます。新しい異性体に起因するアルファ活性は検出されていません。アルファ半減期はおそらく 300 年を超えています。」 - ^これは「 不安定の海」に入る前の半減期が少なくとも4年である最も重い核種です。
- ^ 半減期が232 Th を大幅に超える「古典的に安定した」核種は除きます。たとえば、113m Cd の半減期はわずか 14 年ですが、113 Cd の半減期は 8京年です。
- ^ Dicello, JF; Gross, W.; Kraljevic, U. (1972). 「カリフォルニウム252の放射線品質」.医学と生物学における物理学. 17 (3): 345– 355. Bibcode :1972PMB....17..345D. doi :10.1088/0031-9155/17/3/301. PMID 5070445. S2CID 250786668.
- ^ 「軍事用ポータブル同位体中性子分光法(PINS)」。Frontier Technology Corp. 2018年6月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月24日閲覧。
- ^ Martin, RC; Knauer, JB; Balo, PA (2000-11-01). 「カリフォルニウム252中性子源の製造、流通、応用」.応用放射線同位体. 53 ( 4– 5): 785– 792. doi :10.1016/s0969-8043(00)00214-1. ISSN 0969-8043. PMID 11003521.
- ^ 「カリフォルニウム252とアンチモン・ベリリウム源」Frontier Technology Corp. 2016年2月24日閲覧。
- ^ Maruyama, Y.; van Nagell, JR; Yoneda, J.; Donaldson, E.; Hanson, M.; Martin, A.; Wilson, LC; Coffey, CW; Feola, J. (1984-10-01). 「カリホルニウム252中性子小線源療法による子宮頸がんの5年間治癒」。American Journal of Clinical Oncology。7 (5): 487– 493。doi : 10.1097 /00000421-198410000-00018。ISSN 0277-3732。PMID 6391143。S2CID 12553815 。
出典
- ライド、デイビッド・R.編(2006年)。化学と物理のハンドブック(第87版)。CRCプレス、テイラー&フランシスグループ。ISBN 978-0-8493-0487-3。
