КАЛИФОРНИЙ

КАЛИФОРНИЙ (Californium; Cf) — искусственно полученный радиоактивный химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, из семейства актинидов, порядковый номер 98. Наиболее устойчивое состояние калифорния — трехвалентное.

К. был впервые обнаружен в 1950 г. Томпсоном, Гиорзо, Стритом и Сиборгом (S. G. Thompson, A. Ghiorso, К. Strit, G. Seaborg) в продуктах облучения кюрия (атомный номер 96) альфа-частицами. Назван по месту открытия (штат Калифорния, США). Это были два изотопа, полученные по ядерным реакциям ²⁴²Cm (альфа, 2n) ²⁴⁴Cf и ²⁴²Cm (альфа, n) ²⁴⁵Cf. В 1952 г. при термоядерном взрыве был открыт изотоп 252Cf. Известно 15 изотопов К. с массовыми числами от 242 до 256. Стабильных изотопов К. не имеет. Наибольшее практическое применение, в т. ч. в медицине, нашел ²⁵²Cf как малогабаритный источник интенсивного нейтронного излучения (см.), испускаемого им при спонтанном делении.

Четыре изотопа К. с массовыми числами 249, 250, 251 и 252 относительно устойчивы и могут быть получены в весовых количествах путем длительного облучения урана или плутония в ядерном реакторе нейтронным потоком высокой плотности по многократной реакции нейтронного захвата. ²⁵²Cf может быть получен также на ускорителях при бомбардировке урана тяжелыми ионами, напр, ядрами азота, и облучением урановой мишени при термоядерных взрывах.

Из числа этих изотопов ²⁵¹Cf альфа-радиоактивен (T_1/2 ~ 800 лет), а остальные испытывают радиоактивные превращения как путем альфа-распада (с T_1/2 ²⁴⁹Cf, ²⁵⁰Cf, ²⁵²Cf, равными 360 лет, 13,2 года и 2,65 года соответственно), так и спонтанным делением (с T_1/2 1,5*10⁹ лет, 1,7*10⁴ лет и 85 лет соответственно) .

²⁵²Cf испускает альфа-излучение (97%) с энергией частиц 6,08 и 6,12 МэВ и претерпевает спонтанное деление (3%) с испусканием 2,3*10¹² нейтронов/сек-г. Нейтронные источники с ²⁵²Cf применяют в медицине для внутритканевой и контактной терапии злокачественных новообразований, а также для радиографии в виде стержней длиной активной части 4—30 мм и диам. 0,8—1,2 мм, заключенных в герметическую оболочку из платиноиридиевого сплава или нержавеющей стали. Каждый источник содержит 0,5—1 мкг ²⁵²Cf, т. е. испускает 1—2*10⁶ нейтронов в 1 сек. Такие источники вводятся пациенту с помощью полых игл (интрастатов) либо собираются в гибкие тефлоновые трубки (см. Нейтронная терапия).

По радиотоксичности изотопы калифорния, в том числе и ²⁵²Cf, относятся к группе А. Минимально значимая активность, не требующая регистрации или получения разрешения органов Государственного сан. надзора, 0,1 мккюри.

См. также Изотопы.

Библиография: Вдовенко В. М. Современная радиохимия, с. 370, М., 1969; Москалев Ю. И. и д р. Биологическое действие калифорния-252, Радиобиология, т. 14, в. 2, с. 266, 1974; С и-б о р г Г. Т. и Кац Д. Д. Химия актинидных элементов, пер. с англ., М., 1960; Atkins H. L. Possibility of tumor therapy with 252£f radiation, Isotopes Rad. Technol., v. 6, p. 410, 1969.

В. В. Бочкарев.