Как сделать калифорний 252
Обновлено: 05.07.2024
Гипотеза наделала шума в СМИ и среди историков, а разработать её помог самый дорогой металл в мире, созданный за несколько лет до этого, — калифорний.
Топ-10 самых дорогих драгоценных металлов на планете
Чаще всего в истории ценности измеряли в золотом эквиваленте. Золото входит в десятку ценнейших драгметаллов планеты, но не оно возглавляет список. Самые дорогостоящие металлы — на порядки ценнее золота — не используются для изготовления ювелирных украшений, не так распространены и известны.
Давайте посмотрим на рейтинг. Данные актуальны на ноябрь 2018 и примерны из-за колебаний курса. В 2011 платина была дороже палладия, а цена золота — в полтора раза выше нынешней.
| Место в рейтинге | Металл | Стоимость, USD за 1 г |
| 10 | Серебро (Au) | ~ 0,5 |
| 9 | Рутений (Ru) | ~ 9 |
| 8 | Осмий (Os) | ~ 13 |
| 7 | Платина (Pt) | ~ 25 |
| 6 | Палладий (Pd) | ~ 39 |
| 5 | Золото (Au) | ~ 40 |
| 4 | Иридий (Ir) | ~ 48 |
| 3 | Родий (Rh) | ~ 84 |
| 2 | Осмий-187 (187Os) | ~ 200 тыс. |
| 1 | Калифорний-252 (252Cf) | ~ 250 млн |
Остановимся на лидере рейтинга — самом дорогом элементе. Его стоимость измеряется сотнями миллионов долларов. В рублях это число — 16 604 750 000 — скорее похоже на пароль от Wi-Fi, чем на цену. 1 мг калифорния стоит столько же, сколько 9 трехкомнатных квартир в историческом центре Таганрога с панорамными окнами и евроремонтом .
Происхождение и свойства Cf-252
Порядковый номер Cf в периодической таблице Менделеева — 98, год открытия — 1950, место — Калифорнийский университет в Беркли, США. Калифорний синтезирован искусственно и не встречается на Земле (но есть версия, что он образуется при взрывах сверхновых). Известно 17 его изотопов (элементов с тем же атомным номером, но другой атомной массой, то есть количеством нейтронов в ядре атома).
Самый стабильный (период полураспада 900 лет) — калифорний-251, но широкое применение получил изотоп 252 (период полураспада 2,5 года) из-за максимального коэффициента размножения нейтронов.
Калифорний принадлежит к семейству актиноидов (не путайте с лантаноидами — редкоземельными элементами). Актиноиды — радио- и химически активные металлы серебристо-белого цвета, из которых в природе можно встретить только два: уран и торий. Как типичному металлу, калифорнию свойственны:
- мягкость;
- пластичность;
- высокая плотность — 15,1 г/см³ (больше, чем у палладия, но меньше, чем у золота);
- среднеплавкость — 900 °С.
Калифорний — красивый металл с благородным холодным блеском, смертельно опасный для человека из-за радиотоксичности. Это самый редкий металл на Земле: его мировой запас — около 10 г, что неудивительно, учитывая объемы ресурсов, нужных для его производства.
Где и как добывают самый дорогой металл
В мире есть всего два предприятия, производящих калифорний. Они находятся на территориях главных ядерных держав мира: НИИАР в российском Димитровграде и Национальная лаборатория Окридж в штате Теннеси, США.
Для получения калифорния мишени из кюрия (тоже дорогого искусственного металла) длительно (от 8 мес. до 1,5 лет) бомбардируют (облучают) нейтронами в ядерном реакторе. Синтез проходит в несколько этапов с образованием новых изотопов и останавливается на калифорнии, ядро которого малочувствительно к облучению и не увеличивает свою массу.
Есть метод, позволяющий вырабатывать калифорний из плутония. Для производства 1 г калифорния требуется 8 лет и 10 кг плутония, который тоже производится только в лабораториях и 40 кг которого достаточно для создания 6 ядерных ракет. Плутоний последовательно метаморфирует в металлы америций, кюрий, берклий и, наконец, в калифорний.
Польза и применение калифорния-252
Несмотря на колоссальную стоимость и сложность изготовления калифорния, его производство оправдывает себя — ему нет аналогов.
Источник нейтронов
Научные исследование микро- и макромира
Калифорний предоставляет ученым огромные возможности. Разница между масштабами работ, в которых он используется, поражает: это и разработки, посвященные исследованию космоса (ближнего и дальнего), и изучение атомов веществ.
Прикладная наука
В более конкретных областях науки этот элемент тоже полезен. Его применение обходится дорого, но дает очень точные результаты. С его помощью стали возможны:
Нейтронно-активационный анализ, количественный и качественный, исключительно точный, — тот самый, что выступил в пользу гипотезы об отравлении Наполеона, обнаружив в срезанной за день до смерти пряди волос бывшего императора мышьяк.
Нейтронная радиография — метод неразрушающего исследования материала, изначально применявшийся для распознавания состава руды — минералов и сплавов.
Повседневная практика
Индустрии, где применяется самый дорогой металл, многообразны: это металлургия, химическая, нефтяная и угольная промышленности. С калифорнием мы можем находить повреждения в корпусах самолетов, океанских лайнеров и атомных реакторов.
Может Cf служить и безопасности: нейтронная радиография способна найти наркотики в запаянной патронной гильзе и взрывчатку на дне грузового вагона, тем самым спасая сотни и тысячи жизней.
Медицина
Спасает жизни дорогой калифорний и онкологическим больным. В 1960-х началось изучение воздействия калифорния-252 на злокачественные опухоли. Проводились эксперименты и исследования — сначала на китайских хомячках, потом и на людях. Сейчас 252 изотоп успешно используют в радиологической терапии новообразований — это дорого, но действенно.
Тайны древности и волосы Наполеона
Радиография используется для определения возраста предметов искусства и древнего быта. Благодаря нейтронным технологиям подделка произведений скульптуры и живописи становится все более трудноосуществимой.
Но вернемся к Бонапарту. Нейтронно-активационный анализ показал, что содержание мышьяка в пряди его волос превышало физиологическую норму в 13 раз. Предположили, что Наполеон был отравлен. Впрочем, в начале XXI века гипотезу опровергли, выяснив, что волосы хранились в порошке, содержащем мышьяк, а сам Бонапарт страдал прободной язвой и, вероятно, раком желудка. Какая из болезней убила его — неизвестно, но не исключено, что облучение калифорнием спасло бы императора-изгнанника.
Надеюсь, вам было интересно. Подписывайтесь на мои статьи и рассказывайте о них!
Более половины элементов в таблице Менделеева являются металлами. Из них сделаны многие вещи, которые мы используем ежедневно - ключи от квартиры, некоторые виды посуды, бытовая техника и электроника. Некоторые металлы распространены и стоят относительно недорого, а есть среди них высоко востребованные, но добываемые в небольших количествах. Например, по данным Центробанка 1 грамм палладия оценивается выше 3820 рублей (на момент публикации).
Какой металл является самым дорогим на планете и когда его открыли?
Среди всех металлов есть настоящий рекордсмен, как по цене, так и по трудности добычи. Им является калифорний-252. На нашей планете имеется не более 10 грамм этого металла в чистом виде! Калифорний-252 был открыт и впервые получен в 50-х годах прошлого века, когда между США и СССР шла гонка технологий, а своим названием он обязан американским учёным.
Как получают Калифорний-252?
Металл получают путём бомбардировки кюрия и плутония потоками нейтронов. Процесс протекает в ядерном реакторе, а за время облучения происходят сложные ядерные трансформации элементов (плутоний-америций-кюрий-берклий-калифорний). Чтобы получить всего 1 грамм калифорния-252 нужно потратить около 10 килограммов радиоактивного плутония.
После завершения ядерных реакций, калифорний-252 получается не в чистом виде. Его сложные оксиды и соли необходимо восстановить до металла. Период полураспада элемента составляет чуть больше 2 лет. Это значит, что через этот срок останется лишь половина активных ядер.
Сколько стоит самый дорогой металл и где его производят?
Вышеописанный процесс невероятно сложно реализовать, а потому металл очень дорогой. Цена всего 1 грамма этого металла может доходить до 30 миллионов долларов! Получают калифорний-252 всего в двух местах на планете: в США (Окриджская национальная лаборатория) и в России (Димитровград, Научно-исследовательский институт атомных реакторов).
Где используют Калифорний-252?
Высокая цена калифорния-252 оправдана его уникальными свойствами. Изотоп спонтанно испускает мощнейший поток нейтронов. Это сопоставимо с таким же количеством излучения урана, который находится в рабочем реакторе. Металл может быть использован для первичного запуска ядерных реакторов, для исследования свойств материи и для широкого спектра физических исследований.
Калифорний-252 может быть применён для лечения онкологии. Мельчайший образец металла, испускающий медленные нейтроны, способен разрушать поражённые клетки. Также нейтронный анализ используют в неразрушающей диагностике предметов старины, для определения их возраста и подлинности.
Гордое звание самого дорогостоящего металла носит — Калифорний (Cf). Самый дорогостоящий металл не встречается в природе и его не получают из руды, а добывается он в лаборатории с помощью ядерного реактора. Очень редкий искусственный металл, стоимость которого достигает нескольких десятков миллионов долларов, производят не более 40 микрограммов в год.
Многое считают, что самые дорогие природные ископаемые — золото и платина, но это совсем не так. Металлы, полученные искусственным путем, в разы дороже тех, что в чистом виде встречаются в недрах земли.
Самый дорогой металл в мире Калифорний получили ученые, википедия ![]()
Первое место в рейтинге самых дорогих металлов занимает искусственно полученный радиоактивный серебристо-белый металл — Калифорний. 98 химический элемент седьмого периода таблицы Менделеева открыла в 1950 году группа европейских физиков, работающих в крупнейшем американском центре ядерных исследований Калифорнийского университета в Беркли.
Сейчас в мире лишь две страны занимаются производством дорогого металла США и Российская Федерация .
Цена за грамм Калифорния исчисляется в нескольких десятках миллионов долларов ![]()
Калифорний, а точнее один с его изотопов Калифорний-252 внесен в Книгу рекордов Гиннесса, как самый дорогостоящий металл на планете.
Стоимость 1 грамма Калифорния около 30 млн долларов. Такая баснословная цена искусственно полученного металла связана с очень дорогостоящей и сложной его добычей.
Процесс производства Калифорния многоступенчатый. Плутоний или Кюрий подвергают длительному (от 8 месяцев до 1,5 лет) облучению нейтронным потоком в мощном ядерном реакторе. После чего из получившихся веществ облучения химическим путём выделяют Калифорний. Радиоактивный металл имеет 17 изотопов, наиболее изученный среди них Cf 252.
Чтобы получить 1 грамм Калифорния-252 нужно использовать 10 кг Плутония-239, который в результате нейронного облучения распадется до атомов Калифорния . А с помощью окислительно-восстановительных реакций выводят оксиды и сложные соли Калифорния .
Ежегодно в мире производится всего несколько десятков миллиграммов Калифорния-252, а его мировой запас составляет не более 8 граммов.
Как производят патроны
Самые дорогостоящие вещи
Самый дорогой автомобиль в мире за 2013 год
Как производят поддельные золотые слитки
Самый большой кузнечик в мире - Гигантская Уэта
Самый дорогой дом в мире
Самый дорогой в мире чай
Самый дорогой седан в мире
Читайте также: