Wichtige Eigenschaften
- Kategorie:
- Actinoid
- Atommasse:
- ca. 251 u (langlebigstes Isotop)
- Elektronenkonfiguration:
- [Rn] 5f¹⁰ 7s² (vermutet)
- Schmelzpunkt:
- 900 °C (1173 K)
- Siedepunkt:
- ca. 1470 °C (1743 K)
- Dichte:
- 15,1 g/cm³ (berechnet)
- Oxidationszustände:
- +2, +3, +4
Beschreibung & Entdeckung
Californium ist ein künstlich erzeugtes, silberweißes, radioaktives Metall. Es ist das schwerste Element, das in wägbaren Mengen (Milligramm bis Gramm) hergestellt werden kann. Sein langlebigstes Isotop, Californium-251, hat eine Halbwertszeit von etwa 898 Jahren. Wichtiger ist jedoch das Isotop Californium-252 (Halbwertszeit 2,64 Jahre), da es ein extrem starker Neutronenstrahler ist – es zerfällt nicht nur durch Alpha-Zerfall, sondern auch durch spontane Kernspaltung, wobei mehrere Neutronen freigesetzt werden. Ein Mikrogramm Cf-252 emittiert etwa 139 Millionen Neutronen pro Minute.
Es wurde 1950 von Stanley G. Thompson, Kenneth Street Jr., Albert Ghiorso und Glenn T. Seaborg in Berkeley entdeckt, kurz nach Berkelium. Sie erzeugten es durch Beschuss von Curium-242 mit Alpha-Teilchen. Es wurde nach dem Staat und der Universität von Kalifornien benannt.
Verwendung
Die Hauptanwendung von Californium basiert auf der starken Neutronenemission von Cf-252. Es wird als sehr kompakte und intensive Neutronenquelle eingesetzt:
- Medizin: Zur Strahlentherapie bestimmter Krebsarten (Brachytherapie).
- Industrie: Zur Neutronenaktivierungsanalyse (NAA), um die Zusammensetzung von Materialien zu bestimmen; zur Durchleuchtung von Flugzeugteilen oder Reaktorkomponenten; zum Anfahren von Kernreaktoren.
- Sicherheit: In Geräten zur Feuchtigkeitsmessung im Boden oder zur Detektion von Sprengstoffen und Drogen.
Californium ist extrem teuer in der Herstellung und wird nur in sehr spezialisierten Einrichtungen produziert.
Bundesamt für Strahlenschutz: Was ist Radioaktivität? – Hier werden grundlegende Begriffe wie Atome, Isotope, Radioaktivität, Strahlungsarten (Alpha, Beta, Gamma) und Halbwertszeit erklärt.