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Isótopos de californio

El californio ( ⁹⁸Cf ) es un elemento artificial , por lo que no se le puede asignar un peso atómico estándar . Como todos los elementos artificiales, carece de isótopos estable...

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El californio ( ⁹⁸Cf ) es un elemento artificial , por lo que no se le puede asignar un peso atómico estándar . Como todos los elementos artificiales, carece de isótopos estables . El primer isótopo sintetizado fue el ²⁴⁵Cf en 1950. Existen 20 radioisótopos conocidos , desde el ²³⁷Cf hasta el ²⁵⁶Cf , además de varios isómeros nucleares de corta duración . El isótopo de mayor duración es el ²⁵¹Cf , con una vida media de 898 años; seguido del ²⁴⁹Cf (disponible isotópicamente puro a partir de la desintegración del berkelio ), con una vida media de 351 años.

Lista de isótopos

  1. ↑ m Cf – Isómero nuclear excitado. 
  2. ↑ () – La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes. 
  3. ↑ # – Masa atómica marcada con # : valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos parcialmente de tendencias de la Superficie de Masa (TMS). 
  4. ↑ Modos de desintegración:
  5. ↑ () valor de giro : indica giro con argumentos de asignación débiles. 
  6. ↑ # – Los valores marcados con # no se derivan exclusivamente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de tendencias de nucleidos vecinos (TNN). 
  7. ↑ El nucleido más ligero conocido que experimenta fisión espontánea como su principal modo de desintegración.
  8. ↑ Vida media no medida, no incluida en la base de datos de descubrimiento
  9. ↑ Alta sección transversal de neutrones , tiende a absorber neutrones.
  10. ↑ Isótopo más común
  11. ↑ Alto emisor de neutrones, promedio de 3,7 neutrones por fisión
  12. ↑ Teóricamente capaz dedesintegrarse β − β − ​​a 254 Fm
  13. ↑ Teóricamente capaz dedesintegrarse β − β − ​​a 256 Fm o quizás desintegrarseβ − a 256 Es

Actínidos frente a productos de fisión

Californio-252

Diagrama de producción de californio-252

El californio-252 (Cf-252, 252 Cf) experimenta fisión espontánea con una tasa de ramificación del 3,09 % y se utiliza en pequeñas fuentes de neutrones . Los neutrones de fisión tienen un rango de energía de 0 a 13 MeV con un valor medio de 2,3 MeV y un valor más probable de 1 MeV. [ 10 ]   

Este isótopo produce altas emisiones de neutrones y tiene diversos usos en industrias como la energía nuclear, la medicina y la exploración petroquímica .

reactores nucleares

Las fuentes de neutrones de californio-252 se utilizan principalmente en la puesta en marcha de reactores nucleares . Una vez que un reactor se llena con combustible nuclear , la emisión estable de neutrones de dicha fuente inicia la reacción en cadena.

Militar y defensa

La espectroscopia isotópica de neutrones portátil (PINS), utilizada por las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos , la Guardia Nacional , el Departamento de Seguridad Nacional y la Oficina de Aduanas y Protección Fronteriza , utiliza fuentes de 252Cf para detectar contenidos peligrosos dentro de proyectiles de artillería , proyectiles de mortero , cohetes , bombas , minas terrestres y artefactos explosivos improvisados ​​(IED). [ 11 ] [ 12 ]

Petróleo y petróleo

En la industria petrolera , el 252 Cf se utiliza para encontrar capas de petróleo y agua en un pozo . Se introduce instrumentación en el pozo, que bombardea la formación con neutrones de alta energía para determinar la porosidad , la permeabilidad y la presencia de hidrocarburos a lo largo del pozo . [ 13 ]

Medicamento

El californio-252 también se ha utilizado en el tratamiento de formas graves de cáncer . Para ciertos tipos de cáncer cerebral y cervical, el 252Cf puede utilizarse como un sustituto más rentable del radio en la braquiterapia . [ 14 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ↑ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "Evaluación de la masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  3. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Nuclidos, Base de Datos de Isótopos" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  4. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Núclidos, Base de Datos de Isómeros" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  5. ↑ Además del radio (elemento 88). Si bien es un subactínido, precede inmediatamente al actinio (89) y sigue a un intervalo de inestabilidad de tres elementos después del polonio (84), donde ningún nucleido tiene una vida media de al menos cuatro años (el nucleido de mayor vida en este intervalo es el radón-222, con una vida media inferior a cuatro días ). Por lo tanto, el isótopo de mayor vida del radio, con 1600 años, justifica la inclusión de este elemento en esta lista.
  6. ↑ Específicamente a partir de la fisión de neutrones térmicos del uranio-235, por ejemplo, en un reactor nuclear típico .
  7. ↑ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). "La vida media alfa del berkelio-247; un nuevo isómero de larga duración del berkelio-248". Física Nuclear . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .Los análisis isotópicos revelaron una especie de masa 248 en abundancia constante en tres muestras analizadas durante un período de aproximadamente 10 meses. Esto se atribuyó a un isómero de Bk 248 con una vida media superior a 9 años. No se detectó crecimiento de Cf 248 , y se puede establecer un límite inferior para la vida media β− de aproximadamente 10⁴ años . No se ha detectado actividad alfa atribuible al nuevo isómero; la vida media alfa es probablemente superior a 300 años.
  8. ↑ Este es el nucleido más pesado con una vida media de al menos cuatro años antes del " mar de inestabilidad ".
  9. ↑ Excluyendo aquellos nucleidos " clásicamente estables " con vidas medias significativamente superiores a la del 232 Th; por ejemplo, mientras que el 113m Cd tiene una vida media de solo catorce años, la del 113 Cd es de ocho cuatrillones de años.
  10. ↑ Dicello, JF; Gross, W.; Kraljevic, U. (1972). "Calidad de la radiación del californio-252". Física en Medicina y Biología . 17 (3): 345– 355. Bibcode : 1972PMB....17..345D . doi : 10.1088/0031-9155/17/3/301 . PMID 5070445. S2CID 250786668 .  
  11. ↑ "Espectroscopia de neutrones isotópica portátil (PINS) para uso militar" . Frontier Technology Corp. Archivado del original el 16 de junio de 2018. Consultado el 24 de febrero de 2016 .
  12. ↑ Martin, RC; Knauer, JB; Balo, PA (2000-11-01). "Producción, distribución y aplicaciones de fuentes de neutrones de californio-252" . Radiación Aplicada e Isótopos . 53 ( 4–5 ): 785–792 . Bibcode : 2000AppRI..53..785M . doi : 10.1016/s0969-8043(00)00214-1 . ISSN 0969-8043 . PMID 11003521 .  
  13. ↑ "Fuentes de Californio-252 y Antimonio-Berilio" . Frontier Technology Corp. Consultado el 24 de febrero de 2016 .
  14. ↑ Maruyama, Y.; van Nagell, JR; Yoneda, J.; Donaldson, E.; Hanson, M.; Martin, A.; Wilson, LC; Coffey, CW; Feola, J. (1984-10-01). "Curación a cinco años del cáncer de cuello uterino tratado con braquiterapia de neutrones de californio-252". American Journal of Clinical Oncology . 7 (5): 487– 493. doi : 10.1097/00000421-198410000-00018 . ISSN 0277-3732 . PMID 6391143 . S2CID 12553815 .   

Fuentes

  • Lide, David R., ed. (2006). Manual de Química y Física (87.ª  ed.). CRC Press, Taylor & Francis Group. ISBN 978-0-8493-0487-3.