| Symbool | Cf |
|---|---|
| Atoomnummer | 98 |
| Atoommassa | [251] (massagetal langstlevende isotoop) |
| Categorie | Actinide |
| Groep | — (f-blok) |
| Periode | 7 |
| Blok | f-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 900 °C |
| Kookpunt | onbekend |
| Dichtheid | 15,1 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Rn] 5f10 7s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,3 |
| Oxidatiegetallen | +3 (ook +2, +4) |
| Ontdekt | 1950 door Stanley Thompson, Kenneth Street, Albert Ghiorso en Glenn Seaborg |
| Engelse naam | Californium |
Eigenschappen van californium
Californium is een zacht, zilverachtig metaal dat je met een scheermesje kunt snijden. Het oxideert in lucht langzaam en reageert met zuren. In verbindingen is de oxidatietoestand meestal +3, maar californium kan ook +2 en +4 aannemen. Onderzoek heeft laten zien dat californium in sommige complexen meer covalente bindingen vormt dan de lichtere actiniden. Er bestaan meerdere isotopen. Californium-251 is het langstlevende, met een halfwaardetijd van ongeveer 900 jaar. Het bekendste is californium-252, met een halfwaardetijd van 2,6 jaar. Ongeveer 3 procent van die kernen vervalt niet door alfastraling maar door spontane splijting, waarbij steeds enkele neutronen vrijkomen. Een gram californium-252 zou zo veel straling en warmte produceren dat het onmogelijk is om het met de hand te hanteren. Californium zendt daarbij ook veel gammastraling uit.
Naam. Californium is genoemd naar de Amerikaanse staat Californië en de Universiteit van Californië, waar het werd ontdekt.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Californium staat in periode 7 van het periodiek systeem, in het f-blok.
Een neutraal atoom heeft 98 protonen in de kern en 98 elektronen, verdeeld over 7 schillen: 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2. Het periodenummer (7) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Berkelium (Bk, 97); rechts/erna: Einsteinium (Es, 99).
De andere actiniden: Actinium, Thorium, Protactinium, Uranium, Neptunium, Plutonium, Americium, Curium, Berkelium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium, Lawrencium.
Voorkomen
Californium komt niet in de natuur voor. Het wordt gemaakt door curium of plutonium lange tijd in een reactor met neutronen te bestralen. Wereldwijd gebeurt dat vrijwel alleen in de High Flux Isotope Reactor in Oak Ridge (VS) en in een reactor in Dimitrovgrad (Rusland). De jaarproductie van californium-252 ligt rond een kwart gram. Het is daarmee een van de duurste stoffen ter wereld, met een prijs die in de tientallen miljoenen dollars per gram loopt.
Toepassingen
- Californium-252 dient als neutronenbron om kernreactoren op te starten.
- Met neutronenstraling uit californium worden boorgaten onderzocht op olie- en waterhoudende lagen en ertsen op goud en zilver.
- Draagbare neutronendetectoren met californium sporen explosieven en metaalmoeheid in vliegtuigonderdelen op.
- In de geneeskunde is californium-252 gebruikt voor brachytherapie bij bepaalde tumoren.
- Californium-249 en -251 zijn trefplaten voor het maken van superzware elementen, zoals oganesson.
Veelgestelde vragen
Waarom is californium zo duur?
Californium kan alleen in een paar speciale reactoren worden gemaakt, door curium maandenlang met neutronen te bestralen. Daarna volgt een ingewikkelde chemische scheiding achter dikke afscherming. Per jaar komt er wereldwijd maar een fractie van een gram beschikbaar, waardoor de prijs per gram in de miljoenen loopt.
Waarvoor wordt californium gebruikt?
Vooral als neutronenbron. Californium-252 splijt spontaan en zendt daarbij neutronen uit. Daarmee kun je kernreactoren opstarten, boorgaten op olie onderzoeken, bagage controleren op explosieven en ertsen analyseren. Ook dient californium als trefplaat bij het maken van nieuwe superzware elementen.