Isótopos de califórnio - Isotopes of californium

Principais isótopos de califórnio   ( 98 Cf)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
248 Cf syn 333,5 d α (100%) 244 cm
SF  (2,9 × 10 −3 %) -
249 Cf syn 351 anos α (100%) 245 cm
SF (5,0 × 10 -7 %) -
250 Cf syn 13,08 anos α (99,92%) 246 cm
SF (0,08%) -
251 Cf syn 898 anos α 247 cm
252 Cf syn 2.645 anos α (96,91%) 248 cm
SF (3,09%) -
253 Cf syn 17,81 d β - (99,69%) 253 Es
α (0,31%) 249 cm
254 Cf syn 60,5 d SF (99,69%) -
α (0,31%) 250 cm

Californium ( 98 Cf) é um elemento artificial e, portanto, um peso atômico padrão não pode ser fornecido. Como todos os elementos artificiais, não possui isótopos estáveis . O primeiro isótopo a ser sintetizado foi 245 Cf em 1950. Existem 20 radioisótopos conhecidos variando de 237 Cf a 256 Cf e um isômero nuclear , 249m Cf. O isótopo de vida mais longa é 251 Cf com meia-vida de 898 anos.

Lista de isótopos

Nuclídeo
Z N Massa isotópica ( Da )
Meia-vida

Modo de decaimento


Isótopo filha

Giro e
paridade
Energia de excitação
237 Cf 98 139 237,06207 (54) # 2,1 (3) s SF (vários) 5/2 + #
β + 237 Bk
α 233 cm
238 Cf 98 140 238,06141 (43) # 21,1 (13) ms SF (vários) 0+
β + (raro) 238 Bk
α (raro) 234 cm
239 Cf 98 141 239,06242 (23) # 60 (30) s
[39 (+ 37−12) s]
α 235 cm 5/2 + #
β + (raro) 239 Bk
240 Cf 98 142 240,06230 (22) # 1,06 (15) min α (98%) 236 cm 0+
SF (2%) (vários)
β + (raro) 240 Bk
241 Cf 98 143 241,06373 (27) # 3,78 (70) min β + (75%) 241 Bk 7 / 2− #
α (25%) 237 cm
242 Cf 98 144 242,06370 (4) 3,49 (15) min α (80%) 238 cm 0+
β + (20%) 242 Bk
SF (0,014%) (vários)
243 Cf 98 145 243,06543 (15) # 10,7 (5) min β + (86%) 243 Bk (1/2 +)
α (14%) 239 cm
244 Cf 98 146 244,066001 (3) 19,4 (6) min α (99%) 240 cm 0+
CE (1%) 244 Bk
245 Cf 98 147 245,068049 (3) 45,0 (15) min β + (64%) 245 Bk (5/2 +)
α (36%) 241 cm
246 Cf 98 148 246,0688053 (22) 35,7 (5) h α 242 cm 0+
EC (5 × 10 −4 %) 246 Bk
SF (2 × 10 −4 %) (vários)
247 Cf 98 149 247.071001 (9) 3,11 (3) h EC (99,96%) 247 Bk (7/2 +) #
α (0,04%) 243 cm
248 Cf 98 150 248,072185 (6) 333,5 (28) d α (99,99%) 244 cm 0+
SF (0,0029%) (vários)
249 Cf 98 151 249,0748535 (24) 351 (2) y α 245 cm 9/2−
SF (5 × 10 -7 %) (vários)
249m Cf 144,98 (5) keV 45 (5) μs 5/2 +
250 Cf 98 152 250,0764061 (22) 13,08 (9) y α (99,92%) 246 cm 0+
SF (0,077%) (vários)
251 Cf 98 153 251,079587 (5) 900 (40) y α 247 cm 1/2 +
252 Cf 98 154 252,081626 (5) 2,645 (8) y α (96,9%) 248 cm 0+
SF (3,09%) (vários)
253 Cf 98 155 253,085133 (7) 17,81 (8) d β - (99,69%) 253 Es (7/2 +)
α (0,31%) 249 cm
254 Cf 98 156 254,087323 (13) 60,5 (2) d SF (99,69%) (vários) 0+
α (0,31%) 250 cm
β - β - (raro) 254 Fm
255 Cf 98 157 255,09105 (22) # 85 (18) min β - (99,99%) 255 Es (7/2 +)
SF (0,001%) (vários)
α (10 −5 %) 251 cm
256 Cf 98 158 256,09344 (32) # 12,3 (12) min SF (~ 100%) (vários) 0+
α (10 -6 %) 252 cm
β - β - (raro) 256 Fm
Este cabeçalho e rodapé da tabela:
  1. ^ m Cf - Isômero nuclear excitado.
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da Superfície de Massa (TMS).
  4. ^ Modos de decadência:
    CE: Captura de elétrons
    SF: Fissão espontânea
  5. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  6. ^ # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  7. ^ O nuclídeo mais leve conhecido por sofrer fissão espontânea como o principal modo de decaimento
  8. ^ Alta seção transversal de nêutrons , tende a absorver nêutrons
  9. ^ Isótopo mais comum
  10. ^ Alto emissor de nêutrons, média de 3,7 nêutrons por fissão

Actinídeos vs produtos de fissão

Actinídeos por cadeia de decaimento
Faixa de meia-vida ( a )
Produtos de fissão de 235 U por rendimento
4 n 4 n +1 4 n +2 4 n +3
4,5-7% 0,04-1,25% <0,001%
228 Ra 4-6 a 155 Euþ
244 Cmƒ 241 Puƒ 250 Cf 227 Ac 10-29 a 90 Sr 85 Kr 113m Cdþ
232 Uƒ 238 Puƒ 243 Cmƒ 29-97 a 137 Cs 151 Smþ 121m Sn
248 Bk 249 Cfƒ 242m Amƒ 141-351 a

Nenhum produto de fissão
tem meia-vida
na faixa de
100 a-210 ka ...

241 Amƒ 251 Cfƒ 430-900 a
226 Ra 247 Bk 1,3-1,6 ka
240 Pu 229 th 246 Cmƒ 243 amƒ 4,7-7,4 ka
245 Cmƒ 250 cm 8,3-8,5 ka
239 Puƒ 24,1 ka
230 Th 231 Pa 32-76 ka
236 Npƒ 233 Uƒ 234 U 150–250 ka 99 Tc 126 Sn
248 cm 242 Pu 327-375 ka 79 Se
1,53 Ma 93 Zr
237 Npƒ 2,1-6,5 Ma 135 Cs 107 Pd
236 U 247 Cmƒ 15–24 Ma 129 I
244 Pu 80 ma

... nem além de 15,7 Ma

232 Th 238 U 235 Uƒ№ 0,7-14,1 Ga

Legenda para símbolos sobrescritos
₡ tem seção transversal de captura de nêutron térmico na faixa de 8–50 celeiros
ƒ  isômero metaestávelfissil № principalmente um material radioativo de ocorrência natural (NORM) þ  veneno de nêutron (seção transversal de captura de nêutron térmico maior que 3k celeiros) † faixa 4-97 a: Produto de fissão de vida média ‡ acima de 200 ka: Produto de fissão de vida longa




Californium-252

diagrama de produção

Californium-252 (Cf-252, 252 Cf) sofre fissão espontânea com uma razão de ramificação de 3,09% e é usado em fontes de nêutrons de pequeno porte . Os nêutrons de fissão têm uma faixa de energia de 0 a 13  MeV com um valor médio de 2,3 MeV e um valor mais provável de 1 MeV.

Este isótopo produz altas emissões de nêutrons e pode ser usado para uma série de aplicações em indústrias como energia nuclear, medicina e exploração petroquímica .

Reatores nucleares

As fontes de nêutrons produzidas a partir de 252 Cf são usadas principalmente na inicialização de reatores nucleares . Uma vez que um reator é preenchido com combustível nuclear , as emissões estáveis ​​de nêutrons do material de origem iniciam a reação em cadeia de fissão .

Militar e defesa

A espectroscopia isotópica de nêutrons (PINS) portátil usada pelas Forças Armadas dos Estados Unidos , Guarda Nacional , Segurança Interna e Alfândega e Proteção de Fronteiras dos EUA , emprega o uso de fontes de 252 Cf para detectar conteúdos perigosos encontrados dentro de projéteis de artilharia , projéteis de morteiro , foguetes , bombas , minas terrestres e dispositivos explosivos improvisados (IED).

Petróleo e Petróleo

Na indústria do petróleo , fontes de nêutrons de 252 Cf são usadas para encontrar camadas de petróleo e água em um poço . A instrumentação é baixada para o poço que bombardeia a formação com nêutrons de alta energia para determinar a porosidade , permeabilidade e presença de hidrocarbonetos ao longo do comprimento do poço .

Medicina

Californium-252 também tem sido usado no tratamento de formas graves de câncer . Em pacientes que sofrem de certos tipos de câncer cerebral e cervical, o 252 Cf pode ser usado como um substituto mais econômico do rádio .

Referências