Isótopos de califórnio - Isotopes of californium
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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 |
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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: |
- ^ m Cf - Isômero nuclear excitado.
- ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
- ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da Superfície de Massa (TMS).
-
^
Modos de decadência:
CE: Captura de elétrons SF: Fissão espontânea - ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
- ^ # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
- ^ O nuclídeo mais leve conhecido por sofrer fissão espontânea como o principal modo de decaimento
- ^ Alta seção transversal de nêutrons , tende a absorver nêutrons
- ^ Isótopo mais comum
- ^ 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 | ||||||
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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 |
||||
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 |
Californium-252
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
- Massas de isótopos de:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Composições isotópicas e massas atômicas padrão de:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Pesos atômicos dos elementos. Revisão 2000 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351 / pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atômicos dos elementos 2005 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351 / pac200678112051 . Resumo da postura .
- Dados de meia-vida, spin e isômero selecionados das seguintes fontes.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Centro Nacional de Dados Nucleares . "Banco de dados NuDat 2.x" . Laboratório Nacional de Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabela dos Isótopos". Em Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85ª ed.). Boca Raton, Flórida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.