Калифорний 252- самый дорогой металл
Калифорний — неприродный, но самый дорогой металл
Когда речь заходит о самом дорогом металле на нашей планете, многие представляют себе платину, родий или титан. На самом же деле, это далеко от правды.
Самым дорогим металлом, полученным химическим путем, является металл под названием Калифорний. Сходством со многими драгоценными металлами у Калифорния является белый цвет и серебристый отблеск, не более того.
Увидеть Калифорний воочию не удастся- вес исчисляется атомами.
Немного истории
Этот необычный металл открыл в 50х годах 20 века Гленн Сиборг. Изначально, невидимый (лишь несколько атомов) Калифорний получили в реакторах, в которых под воздействием нейтронов осуществляли расщепление радиоактивных элементов. Логично, что и полученный металл тоже является радиоактивным и возник он в результате четко направленной ядерной реакции.
Через 8 лет удалось получить химическое соединение Калифорния в более твердом состоянии.
Что же представляет из себя Калифорний?
Калифорний — семнадцать соединенных изотопов, естественно -радиоактивных.
Интересен тот факт, что все изотопы имеют кардинально разный период полураспада , от 2,6 до 900 лет, а также имеют чрезвычайно малую критическую массу.
Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.
Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов, способных в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.
Из всех 17 изотопов Калифорния максимально изучен 252й
252 изотоп Калифорния создают в лабораторных условиях, а точнее в защищенных ядерных реакторах, расщепляя продукты облученные радиоактивным плутонием, кюрием или нейтронами.
Каждая стадия производства самого дорогого металла в мире, заключается в том, что производится распад и превращение исходного элемента в промежуточное состояние — изотоп другого металлического элемента, образующий в результате своего распада новый изотоп.
Калифорний-252 поддать распаду нереально. В результате преобразования, только 0,3% ядер плутония не распадается, поэтому для получения 1 грамма Калифорния требуется 10 кг плутония.
За год в мире получают до 100 микрограмм такого «концентрата энергии», как калифорний-252, а по некоторым оценкам, на нашей планете, его запас не превышает 5 грамм.
Калифорний-252 – самый дорогостоящий и научно важный металл. Его стоимость доходила до 27 миллионов долларов за 1 грамм.
Вопреки высокой стоимости, есть такие отрасли, в которых этот изотоп, а точнее его свойства являются во много раз ценней стоимости.
Где используют Калифорний?
Его активно применяют:
- в разработках посвященных разделению ядер, открытию и исследованию дальнего и ближнего космоса,
- в процессе нахождения полезных элементов ( золота и серебра),
- для нахождения слоев земли, имеющих воду и нефть,
- определять на целостность ядерные реакторы, авиа и космические аппараты и прочие.
Использование нейтронной камеры, с источником излучения — Калифорнием -252 , позволят находить даже супер запакованные наркотики , скрытые от обнаружения рентгеновскими лучами.
Кроме того, его излучение используют в таких сферах, как:
- металлургия,
- нефтепереработка,
- угольная промышленности,
- химическая промышленности,
- медицина.
Применение в медицине
Несмотря на токсичность, его применяют в медицине, как источник целительного излучения, убивающего зараженные и больные ткани тела.
При введении малейшего его количества в ткани тела, разрушаются все атипичные клетки, при этом здоровые клетки облучению не поддаются.
Благодаря этим открытиям нейтронная радиохирургия стала реальным и опробованным способом лечения распространенных заболевания.
Изотоп калифорний-252 особо редкий металл с огромным потенциалом. Практически любой реактор может собирать исходный материал для дальнейшего его преобразования в калифорний -252, что возможно в буду, повлияет на снижение стоимости редчайшего и дорогого металла — «концентрата энергии», и сделав нанотехнологии еще ближе.
Опубликовано: 10.07.2017
На вес калифорния. В Ульяновской области делают металл стоимостью 250 млн долларов за грамм
В 1960 году доктор Стен Форшуфвуд, дантист из Швеции, развернул масштабное исследование, совсем не относившееся к его специальности. Он задался целью доказать обществу, что Наполеон Бонапарт не умер от депрессии и язвы на острове Святой Елены, а был отравлен. Гипотеза наделала шума в СМИ и среди историков, а разработать ее помог самый дорогой металл в мире, созданный за несколько лет до этого, — калифорний.
250 млн долларов за ОДИН(!) грамм металла. Столько не стоит ни золото, ни платина, даже бриллианты столько не стоят. А калифорний стоит. Потому что это самый редкий металл на земле: его мировой запас — около 10 г, что неудивительно, учитывая объемы ресурсов, нужных для его производства. Его стоимость измеряется сотнями миллионов долларов. В рублях это число скорее похоже на пароль от Wi-Fi, чем на цену. 1 мг калифорния стоит столько же, сколько 7 двухкомнатных квартир в историческом центре Ульяновска с панорамными окнами и евроремонтом. Нарабатывают его только в двух местах на планете — в Национальной лаборатории Окридж в штате Теннеси, США, и в НИИ атомных реакторов в Димитровграде.
Бомбардировка плутония и кюрия
Есть мнение, что в огромных количествах изотоп калифорния образуется при взрывах сверхновых звезд. А вот на Земле этот элемент в природе не встречается. Его можно получить искусственным способом путем облучения в ядерных реакторах мишеней из кюрия (тоже дорогого искусственного металла). Это самый быстрый способ накопления дорогого калифорния. Он занимает примерно полтора года. Синтез проходит в несколько этапов с образованием новых изотопов и останавливается на калифорнии, ядро которого малочувствительно к облучению и не увеличивает свою массу.
Есть и другие пути — например, бомбардировать (облучать) заряженными частицами плутоний.
Для производства 1 г калифорния требуется 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. Но в этом случае ждать придется долго: процесс получения калифорния даже в самом мощном реакторе займет целых 8 лет. А из 10 килограммов плутония можно получить максимум один грамм калифорния.
Но с наработки в реакторе все только начинается. Впереди сложный радиохимический процесс отделения ценного изотопа от побочных продуктов. Это происходит в так называемых горячих камерах. Которые на самом деле совсем не горячие: температура здесь комнатная. А вот меры безопасности — повышенные.
Ловкость механических рук оператора достойна отдельного внимания.
С помощью этих, казалось бы, неуклюжих устройств они могут зажигать спички, продевать нитки в иголки и совершать много других невероятных операций. Конечно, прежде чем получить допуск к радиоактивным материалам, они тренируются на тренажерах, но и после этого резку мишеней и сварку капсул доверяют далеко не каждому.
Но если этот рассказ об изготовлении источников у нас занял всего несколько абзацев, то сам процесс занимает ни много ни мало 4 месяца. Радиохимия не терпит суеты.
Вместо семи лет — за несколько месяцев
Димитровградский калифорний заказывают производства по всему миру: Турция, Китай, Австралия, Малайзия. В Димитровграде признаются, что заказы на калифорний приходят постоянно, но объемы производства изотопа ограничены. Покупателей отпугивает не столько цена, сколько время ожидания.
— Идея экспресс-метода получения калифорния, как оказалась, лежала рядом. Вместе с моими коллегами облучать попробовали берклий. Калифорний получили за несколько месяцев вместо семи лет. На сегодняшний день произведены уже две поставки калифорния, наработанного именно экспресс-методом, — рассказал Рафаэль Абдулов, младший научный сотрудник радиохимической лаборатории НИИ атомных реакторов.
— Мне и моим коллегам приходится ежедневно решать вопросы, связанные с получением изотопов, искать оптимальные режимы технологических процессов, проводить фундаментальные исследования. Но иногда мы сталкиваемся с чрезвычайно сложными задачами. Например, ускорение получения самого дорогого в мире металла — калифорния-252.Cf на службе людям
Самая очевидная сфера использования калифорния — медицина. 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-й изотоп успешно используют в радиологической терапии новообразований — это дорого, но действенно. Микрочастичка изотопа, помещенная на кончик тончайшей иглы, способна точечно воздействовать на опухоль, не повреждая другие ткани. По похожему принципу работает уже многим известный нейтронный нож, но эксперты уверяют, что калифорниевые источники гораздо эффективнее гамма- и бета-излучения.
Возможности калифорния — это и пусковой источник для атомных реакторов, и индикатор для новых месторождений нефти и газа. И кроме того, это очень перспективный изотоп для так называемого нейтронного активационного анализа — метода, который позволяет определять концентрацию элементов в образце. К примеру, именно с помощью такого анализа был обнаружен мышьяк в волосах Наполеона, что позволило предположить, что императора отравили. 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.
В США калифорний используют в источниках, которые просвечивают детали самолетов и части реакторов. Этот метод анализа очень дорогостоящий, но он позволяет, не разбирая объект, определить все внутренние дефекты. Может Cf служить и безопасности: элемент-98 позволяет обнаружить все виды наркотиков, даже если они запаяны в патронной гильзе, и взрывчатку на дне грузового вагона, тем самым спасая сотни и тысячи жизней.
Однако эксперты признают, что пока это лишь эксперименты. Широко использовать возможности калифорния человечество начнет не раньше XXII века. А пока запас всего калифорния на земле не превышает 11 граммов.
Справка
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).
Надя АКУЛОВА
Топ 10 самых дорогих металлов
На нашей планете существует множество разнообразных химических и биологических элементов, однако не все они встречаются в природе одинаково часто. А это и есть одним из определяющих факторов, которые влияют на цену конкретного вещества.
Большинство из нас в детстве считало, что самым дорогим металлом в мире является золото. Чуть позже мы узнаем другой, более дорогой металл – платина. Как оказывается теперь, и платина не является самой дорогой в мире. Существуют и другие, более дорогие металлы. Но какие именно?
Самыми дорогими металлами, цены на которые воистину можно называть астрономическими, являются изотопы калифорния-252 и осмия-187.
1 Калифорний-252
Цена на калифорний-252 составляет около 10 млн. дол за 1 грамм. Всего в мире этого металла существует не более 5 грамм. Он радиоактивный и один его грамм в период распада выделяет столько же энергии, сколько 200 килограмм радия.
2 Осмий-187
Цена этого металла в виде мелкокристаллического порошка – 200 000 тис. дол. за 1 грамм. Как и калифорний, существует только в форме изотопа. В чистом виде в природе не встречается, добывание является очень сложным процессом, длительность которого от девяти месяцев.
3 Родий
Цена родия составляет 113,1 дол. за 1 грам. В отличие от первых двух он встречается в природе в чистом виде. Всего в мире количество родия оценивают в несколько тонн. Ежегодно добывается количество родия, измеряющееся всего сотнями килограмм. Внешне металл похож на алюминий, однако является намного тверже.
4 Платина
Цена – 52,7 доллара за 1 грамм. Платину еще называют белым золотом. В чистом виде в природе не встречается, чаще всего в сплавах с другими металлами. Отделение происходит в специальных котлах со смесью азотной и соляной кислоты, с применением других химических реакций.
Эго цена 56,9 доллара за 1 грамм. Это самый популярный металл в мире. В природе золото встречается только в чистом виде, оно не подвластно коррозии, однородное, компактное, идеально подходящее для изготовления украшений: из одного грамма можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км.
6 Осмий
Продается по цене 41,6 доллара за 1 грамм. Обладает неприятным запахом, от чего произошло и имя металла (от греческого «osme» — запах). В природе в чистом виде не встречается, только в минералах вместе и иридием. В земной коре осмия очень мало, что и влияет на его дороговизну. В США за год добывают около 100 килограммов этого металла.
7 Иридий
Цена иридия 35 долларов за один грамм. Имеет серебристо-белый цвет, чем напоминает олово. При высокой твердости и весе – довольно хрупкий. Используется как добавка к платине. При отношении даже 1:10, полученный сплав в три раза тверже платины. Стоит отметить, что сплав иридия и платины используют при изготовлении эталонов веса и длины.
8 Рутений
Стоит он 28 долларов за грамм. Это твердый, однако, довольно хрупкий металл, входящий в платиновую группу. Чаще всего используется при производстве резисторов и печатных схем в электронной промышленности.
Также с его помощью добывают хлор.
9 Палладий
Стоимость палладия составляет 21,2 доллара за 1 грамм. Имеет красивый белый цвет. Металл довольно легкий, гибкий, легко поддается плавлению, стойкий к коррозии. Палладий имеет высокую гибкость и пластичность в сравнении с другими металлами платиновой группы.
10 Серебро
Один из самых дешевых металлов, которые используются в ювелирном деле. Серебро обладает многими качествами и при этом цена его не превышает 1,1 доллара за один грамм. При всей своей дешевизне, серебро является любимым металлом многих женщин и не только тогда, когда речь идет об украшениях.
Где и как делают самый дорогой металл в мире: alexio_marziano — LiveJournal
Если вы думаете, что золото с платиной являются самыми ценными металлами на планете, то вы ошибаетесь. По сравнению с некоторыми искусственно полученными металлами, стоимость золота можно сравнить со стоимостью ржавчины на старом куске кровельного железа. Вы можете представить себе цену в 27 000 000 долларов США за один грамм вещества? Именно столько стоит радиоактивный элемент Калифорний-252. Дороже только антиматерия, которая является самой дорогой субстанцией в мире (около 60 триллионов долларов за грамм антиводорода).На сегодняшний день в мире накоплено всего 8 грамм Калифорния-252, а ежегодно производится не более 40 миллиграмм. И на планете есть только 2 места, где его регулярно производят: в Окриджской национальной лаборатории в США и … в Димитровграде, в Ульяновской области.
Хотите узнать, как появляется на свет почти самый дорогой материал в мире и для чего он нужен?
Димитровград
В 80 километрах от Ульяновска, на реке Черемшан, находится город Димитровград с населением около 100 000 человек. Его главное предприятие — Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР), который был создан в 1956 году по иницитиве Курчатова. Изначально он был опытной станцией для испытаний ядерных реакторов, но в настоящее время спектр направлений деятельности значительно расширился.
Сейчас в НИИАР испытывают различные материалы, чтобы определить, как они себя ведут в условиях продолжительного радиактивного излучения, создают радионуклидные источники и препараты, которые применяют в медицине и исследованиях, решают технические вопросы экологически чистых технологий и просто ведут научную деятельность. В НИИАР работает около 3500 сотрудников и 6 реакторов.
Светят, но не греют
Ни один из шести «нииаровских» реактора не используется как источник энергии и не отапливает город — тут вы не увидите гигантских установок на тысячи МВт. Главная задача этих «малышей» — создать максимальный по плотности поток нейтронов, которыми учёные института и бомбардируют различные мишени, создавая то, чего нет в природе. Реакторы НИИАР работают по схеме «10/10» — десять день работы и 10 день отдыха, профилактики и перегрузки топлива. При таком режиме просто невозможно использовать их для нагрева воды. Да и максимальная температура теплоносителя, получаемая на выходе — всего 98 С, воду быстро охлаждают в небольших градирнях и пускают по кругу.
Самый Мощный
Из 6 реакторов есть один, самый любимый учёными НИИАР. Он же и самый первый. Он же и Самый Мощный, что и дало ему имя — СМ. В 1961 году это был СМ-1, мощностью в 50 МВт, в 1965 после модернизации он стал СМ-2, в 1992 — СМ-3, эксплуатация которого рассчитана до 2017 года. Это уникальный реактор и в мире он один такой. Его уникальность — в очень высокой плотности потока нейтронов, который он способен создавать. Именно нейтроны и являются основной продукцией НИИАР. С помощью нейтронов можно решать много задач по исследованию материалов и созданию полезных изотопов. И даже воплощать в жизнь мечту средневековых алхимиков — превращать свинец в золото (теоретически).
Если не вдаваться в подробности, то процесс очень прост — берётся одно вещество и обстреливается со всех сторон нейтронами. Так, к примеру, из урана путём дробления его ядер нейтронами можно получить более лёгкие элементы: йод, стронций, молибден, ксенон и другие.
Ввод реактора СМ-1 в эксплуатацию и его успешная работа вызвали большой резонанс в научном мире, стимулировав, в частности, сооружение в США высокопоточных реакторов с жестким спектром нейтронов — HFBR (1964 год) и HFIR (1967 год). В НИИАР неоднократно приезжали светила ядерной физики, включая отца ядерной химии Гленна Сиборга, и перенимали опыт. Но всё же такой же по элегантности и простоте реактор так никто больше и не создал.
Реактор СМ до гениальности прост. Его активная зона — это почти кубик в 42 x 42 x 35 см. Но выделяемая мощность этого кубика — 100 мегаватт! Вокруг активной зоны в специальных каналах устанавливают трубки с различными веществами, которые необходимо обстрелять нейтронами.
К примеру, совсем недавно из реактора вытащили колбу с иридием, из которого получили нужный изотоп. Теперь она висит и остывает.
После этого, маленькую ёмкость с теперь уже радиоактивным иридием погрузят в специальный защитный свинцовый контейнер, весом в несколько тонн и отправят на автомобиле заказчику.
Отработанное топливо (всего несколько грамм) потом тоже остудят, законсервируют в свинцовую бочку и отправят в радиоактивное хранилище на территории института на длительное хранение.
Голубой бассейн
В этом зале не один реактор. Рядом с СМ находится и другой — РБТ — реактор бассейнового типа, который работает с ним в паре. Дело в том что в реакторе СМ топливо «выгорает» всего наполовину. Поэтому его нужно «дожечь» в РБТ.
Вообще, РБТ удивительный ректор, внутрь которого можно даже заглянуть (нам не дали). Он не имеет привычного толстого стального и бетонного корпуса, а для защиты от радиации он просто помещен в огромный бассейн с водой (отсюда и название). Толща воды удерживает активные частицы, тормозя их. При этом частицы, движущиеся со скоростью, превышающей фазовую скорость света в среде, вызывают знакомое многим по фильмам голубоватое свечение. Этот эффект носит название учёных, которые его описали — Вавилова — Черенкова.
(фото не имеет отношения к реактору РБТ или НИИАР и демонстрирует эффект Вавилова-Черенкова)
Запах грозы
Запах реакторного зала не спутать ни с чем. Здесь сильно пахнет озоном, как после грозы. Воздух ионизируется при перегрузке, когда отработавшие сборки достают и перемещают в бассейн для охлаждения. Молекула кислорода О2 превращается в О3. Кстати, озон пахнет совсем не свежестью, а больше похож на хлор и такой же едкий. При высокой концентрации озона вы будете чихать и кашлять, а потом умрёте. Он отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ.
Радиационный фон в зале в этот момент повышается, но и людей здесь нет — все автоматизировано и оператор наблюдает за процессом через специальное окно. Однако, даже после этого к перилам в зале без перчаток прикасаться не стоит — можно подхватить радиоактивную грязь.
Мойте руки, перед и зад
Но уйти домой с ней вам не дадут — на выходе из «грязной зоны» всех обязательно проверяют детектором бэта-излучения и в случае обнаружения вы вместе со своей одеждой отправитесь в реактор в качестве топлива. Шутка.
Но руки в любом случае нужно мыть с мылом после посещения любых подобных зон.
Сменить пол
Коридоры и лестницы в реакторном корпусе застелены специальным толстым линолеумом, края которого загнуты на стены. Это нужно для того, чтобы в случае радиоактивного загрязнения можно было бы не утилизировать всё здание целиком, а просто скатать линолеум и постелить новый. Чистота тут почти как в операционной, ведь наибольшую опасность представляет здесь пыль и грязь, которая может попасть на одежду, кожу и внутрь организма — альфа и бэта-частицы не могут улететь далеко, но при ближнем воздействии они как пушечные ядра, и живым клеткам точно не поздоровится.
Пульт с красной кнопкой
Зал управления реактором.
Сам пульт производит впечатление глубоко устаревшего, но зачем менять то, что спроектировано на долгие годы работы? Важнее всего то, что за щитами, а там все новое.
Всё же многие датчики были переведены с самописцев на электронные табло, и даже программные системы, которые, кстати, в НИИАР и разрабатываются.
Каждый реактор имеет множество независимых степеней защиты, поэтому «фукусимы» тут не может быть в принципе. А что касается «чернобыля» — не те мощности, тут работают «карманные» реакторы. Наибольшую опасность представляют выбросы некоторых лёгких изотопов в атмосферу, но и этому не дадут случиться, как нас уверяют.
Физики-ядерщики
Физики института — фанаты своего дела и могут часами интересно рассказывать о своей работе и реакторах. Отведённого на вопросы часа не хватило и беседа растянулась на два нескучных часа. По-моему, нет такого человека, которому не была бы интересна ядерная физика 🙂 А директору отделения «Реакторный исследовательский комплекс» Петелину Алексею Леонидовичу с главным инженером впору вести научно-популярные передачи на тему устройства ядерных реакторов 🙂
Если за пределами НИИАР вы будете заправлять штаны в носки, то, скорее всего, вас кто-то сфотографирует и выложит в сеть, чтобы посмеяться. Однако здесь это необходимость. Попробуйте сами догадаться, почему.
Welcome to the hotel Californium
Теперь о Калифорнии-252 и зачем он нужен. Я уже рассказывал о высокопоточном нейтронном реакторе СМ и его пользе. Теперь представьте, что та энергия, которую вырабатывает целый реактор СМ, может дать всего лишь один грамм (!) Калифорния.
Калифорний-252 – мощный источник нейтронов, что позволяет использовать его для обработки злокачественных опухолей, где другая лучевая терапия бездейственна. Уникальный металл позволяет просвечивать части реакторов, детали самолетов, и обнаруживать повреждения, которые обычно тщательно скрываются от рентгеновских лучей. С его помощью удается находить запасы золота, серебра и месторождения нефти в недрах земли. Потребность в нём в мире очень велика, и заказчики порою вынуждены стоять годами в очереди за вожделённым микрограммом Калифорния! А всё потому, что производство этого металла занимает.
… годы. Для производства одного грамма Калифорния-252, плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе, в течение 8 и 1.5 лет соответственно, последовательными превращениями проходя практически всю линейку трансурановых элементов таблицы Менделеева. На этом процесс не заканчивается — из получившихся продуктов облучения химическим путем долгими месяцами выделяют сам калифорний. Это очень и очень кропотливая работа, которая не прощает спешки. Микрограммы металла собирают буквально по атомам. Этим и объясняется такая высокая цена.
(большая кликабельная панорама)
Кстати, критическая масса металлического Калифорния-252 составляет всего 5 кг (для металлического шара), а в виде водных растворах солей — 10 грамм (!), что позволяет его использовать в миниатюрных ядерных бомбах. Однако, как я уже писал, в мире пока есть только 8 грамм и использовать его в качестве бомбы было бы очень расточительно 🙂 Да и вот беда, через 2 года от существующего Калифорния остаётся ровно половина, а через 4 года он и вовсе превращается в труху из других более стабильных веществ.
В следующих частях я расскажу о производстве в НИИАР топливных сборок (ТВС) и еще одного важного и необходимого в радионуклидной медицине изотопа Молибден-99. Будет ужасно интересно!
UPD
Благодарю за критические отзывы, поправки и указания на неточности. Исправил.
О стоимости различных цветных металлов — ценные и редкоземельные металлы
В зависимости от ценности металлов, цена может устанавливаться за тонну, за килограмм цветного металла и даже за грамм и миллиграмм. Как известно, наиболее дешёвыми являются чёрные металлы — то есть железо и его сплавы, а именно сталь и чугун. Здесь цена обычно устанавливается за тонну металла. Что касается цветных (то есть всех остальных) металлов, то их стоимость настолько разнится, что приходится использовать при оценке различные меры веса.
Цена так называемых промышленных цветных металлов (медь, алюминий, свинец и их сплавы), как правило, рассчитывается из стоимости за килограмм. Ценные металлы (золото, серебро, платина) оцениваются по стоимости уже за грамм. Особо редкие и ценные металлы могут оцениваться и из расчёта за миллиграмм, хотя таких металлов всего несколько и их цена, как правило, тоже указывается за грамм. Это, например, самый дорогой металл в мире — калифорний-252, стоимость которого составляет около 6,5 миллионов американских долларов за грамм. Столь высокая цена обусловлена тем, что калифорний — материал исключительной редкости и может быть получен лишь в лабораторных условиях.
В настоящее время этот материал производят лишь в России и США, причём для получения всего лишь одного грамма калифорния необходимо от 1,5 до 8 лет непрерывного облучения значительного количества плутония и кюрия — также весьма дорогих материалов. Следующий по стоимости металл — осмий-187. Сегодня на рынке цветных металлов 1 грамм этого вещества оценивается ни много ни мало в 200 тысяч долларов. По сравнению с калифорнием и осмием другие металлы достаточно дешевы. Так, редкоземельный родий, который используется в химической промышленности, автомобилестроении и ювелирном деле, оценивается в $225 за грамм, всем известная платина — около $70 за грамм, золото — вдвое дешевле, а осмий (обычный) и рутений, которые также используются в химической сфере и электротехнике, стоят около 20 долларов за грамм. А в следующих частях мы поговорим подробнее о стоимости промышленного цветмета.
Самые дорогие металлы в мире
Ювелирный мир насчитывает множество самых разных металлов, самые известные из которых – золото, серебро и платина. Но то, что их знают все в мире, не значит, что они самые дорогие. Существуют металлы, цена которых кажется нереальной.
Виды дорогих металлов
Среди дорогих металлов различают натуральные и искусственно выведенные. Первый вид включает в себя осмий, родий, рутений, платину, золото и т.д., а второй вид насчитывает лишь два – Осмий 187, Калифорний.
Искусственные металлы
— Калифорний 252. Держитесь крепче – металл стоит приблизительно 6,5 миллионов долларов за один грамм. Его начали производить в середине прошлого века в Университете в Калифорнии, от этого и название. За всю историю произвели всего 6 грамм. Поскольку металл имеет радиоактивные свойства (причем еще какими: мощность одного ядерного реактора равна одному грамму энергии металла), его используют для просвечивания частей реакторов и деталей самолетов, вертолетов, дабы найти неисправности.
— Осмий 187. Имеет глубокий темно-серый окрас. Вообще по своей сути, осмием является мельчайший песочек, что слегка отдает фиолетовым. Металл имеет невероятно высокую плотность. Используют с целью создать точные приборы. Осмий добывается почти целый год.
Натуральные металлы
— Рутений. Материал открыли в недалеком XIX веке. Он очень хрупкий несмотря на то, что отличается твердостью и тугоплавкостью. Производят лишь в Южной Африканской Республике. Цена варьируется от 8 до 10 долларов за грамм. Имеет серебристо-серый окрас.
— Осмий. Его стоимость тоже зависит от качества, за грамм просят от 12 до 15 долларов. Окрас – нежный серебристо-белый, отдает голубизной. Несмотря на красоту, Ювелиры не используют его в своих целях, весь осмий чрезвычайно токсичен и может принести большой вред организму.
— Палладий. Стоимость – от 30 до 33 долларов. Окрас – красивый светло-серебристый. Ему свойственны пластичность и легкоплавкость. Очень важное преимущество – материал устойчив к коррозии и не тускнеет со временем.
Аксессуары из одного палладия встретить практически невозможно, чаще ним дополняют украшения из белого золота.
— Платина. Оценивается металл около 30 долларами за грамм. Свойственный светло-серебристый окрас. Его считали менее ценным, чем даже серебро через тугоплавкость, даже название переводиться как «крошечное серебришко». Платину добыть достаточно сложно потому, что ее нет в природной среде в чистом виде, лишь в сочетаниях с другими металлами. Для выделения из сплавов 1 грамма необходима переработка приблизительно 3 тонн руды. Платиновые аксессуары очень популярны среди азиатских народов.
— Золото. Стоимость приблизительно 40 долларов. Окрас зависит от вида золота, чаще всего можно встретить золотисто-желтый. Это, наверное, самый первый металл, который обнаружило человечество. Без добавления других металлов золоту свойственна невероятная пластичность, благодаря чему его можно разгладить в очень тоненькую пленочку. Для очень тонкой 28-километровой струны используют всего 10 грамм золота.
— Иридий. Стоимость за один грамм – примерно 44 доллара. Отличается твердостью, но в то же время хрупкостью. Используют в сплавах с платиной. Устойчив к коррозии. Металл очень трудно обработать. Один из металлов, что находили на метеоритах.
— Родий. Один грамм стоит примерно 70 долларов. Чтобы получить металл, необходимо переплавить платину. Впервые его открыли в XIX веке. Аксессуаров из родия как таковых не существует – его используют лишь для покрытия серебряных или золотых украшений для придания ослепительного блеска. Преимущество родия в том, что он абсолютно устойчив к коррозии и влаге.
Калифорний
| Калифорний | |
|---|---|
| Атомный номер | 98 |
| Внешний вид простого вещества | Металл, возможно серебристо-белого цвета |
| Свойства атома | |
|
Атомная масса (молярная масса) |
251,0796 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | 295 пм |
|
Энергия ионизации (первый электрон) |
0,0 (0,00) кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Rn] 5f10 7s2 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | н/д пм |
| Радиус иона | н/д пм |
|
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,3 |
| Электродный потенциал |
Cf←Cf3+ -1,93 В Cf←Cf2+ -2,1 В |
| Степени окисления | +2, +3, +4 |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность | 15,1 г/см³ |
| Молярная теплоёмкость | 29[1]Дж/(K·моль) |
| Теплопроводность | н/д Вт/(м·K) |
| Температура плавления | 900 K |
| Теплота плавления | н/д кДж/моль |
| Температура кипения | н/д K |
| Теплота испарения | н/д кДж/моль |
| Молярный объём | н/д см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | гексагональная |
| Параметры решётки | 3,38 Å |
| Отношение c/a | 3,26 |
| Температура Дебая | н/д K |
| Cf | 98 |
| 251,0796 | |
| 5f107s2 | |
| Калифорний | |
Калифорний — химический элемент, актиноид.
История
Получен искусственно в 1950 группой Сиборга в Калифорнийском университете в Беркли. Первые твёрдые соединения калифорния — 249Cf2O3 и 249CfOCl получены в 1958.
Происхождение названия
Назван в честь Калифорнийского университета в Беркли, где и был получен. Как писали авторы, этим названием они хотели указать, что открыть новый элемент им было так же трудно, как век назад пионерам Америки достичь Калифорнии.
Получение
Калифорний получают восстановлением фторида калифорния CfF3литием:
CfF3 + 3Li = Cf + 3LiF,
или оксида калифорния Cf2O3кальцием:
Cf2O3 + 3Са = 2Cf + 3СаО.
От других актиноидов калифорний отделяют экстракционными и хроматографическими методами.
Физические и химические свойства
Калифорний чрезвычайно летучий металл. Существует в двух полиморфных модификациях. Ниже 600 °C устойчива a-модификация с гексагональной решёткой (параметры а = 0,339 нм, с = 1,101 нм), выше 600 °C — b-модификация с кубической гранецентрированной решёткой. Температура плавления металла 900 °C, температура кипения 1227 °C.
По химическим свойствам калифорний подобен лантаноидам. Синтезированы галогениды калифорния — CfHal3, оксигалогениды — CfOHal. Для получения диоксида калифорния CfO2 оксид Cf2O3 окисляют при нагревании кислородом под давлением 10МПа. В растворах Cf4+ получают, действуя на соединения Cf3+ сильными окислителями. Синтезирован твёрдый дииодид калифорния CfI2. Из водных растворов Cf3+ восстанавливается до Cf2+ электрохимически.
Ядерно-физические свойства
Известно 17 изотопов калифорния, наиболее стабильными из которых являются 249Cf с периодом полураспада T1/2=352 года, 251Cf (T1/2=900 лет) и 252Cf (T1/2=6,64 года).
Последний изотоп имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3) и низкую критическую массу (около 10 г для шара металла).
Применение
Наибольшее применение нашёл изотоп 252Cf. Он используется как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в лучевой терапии опухолей. Кроме того, изотоп 252Cf используется в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.
Физиологическое действие
Радионуклид 252Cf высоко токсичен. ПДК в воде открытых водоемов 1,33·10-4 Бк/л.
Интересно
Калифорний является самым дорогим металлом в мире. По оценкам, его стоимость составляет 6,5 млн. долларов за грамм.
Грамм калифорния-252 испускает около 3·1012 нейтронов в секунду.
Цена на золото в США
13
Во многом это произошло из-за 15% -ного акцизного налога на рекреационную марихуану, не включая налоги местного правительства. В некоторых округах налоги добавляются еще на 40%.
Вы можете поднять камеру на своем смартфоне, отсканировать QR-код и щелкнуть уведомление, чтобы просмотреть информацию о лицензировании магазина.
Унции измеряются в тройских унциях, что эквивалентно 31,104 грамма. Это единица измерения для всех драгоценных металлов, в том числе спотовая цена на Нью-Йоркской фондовой бирже за 1 унцию чистого (0,999 или 24 тыс.) Золота. 1 пенни примерно эквивалентен 1,5 грамму, поэтому эта цена выглядит выше, чем цена за грамм, хотя на самом деле она такая же. В LA Cash for Gold ™ мы покупаем золото только в тройских унциях и граммах. (Примечание: мы не взвешиваем золото в пеннивейтах; это указано только для вашей личной информации) 
83% чистого золота
67% чистого золота
Все купленные металлы.Алмазы либо покупаются, либо удаляются и возвращаются вам. 
Единственным исключением на юге является Флорида, средняя цена которой составляет около 9 долларов за грамм.
На самом деле в таких штатах, как Калифорния, Орегон и Колорадо, уличные цены составляют около 7 долларов за грамм и могут даже опуститься до 6 долларов.
Южнокорейский доллар UYU-уругвайские песоUZS-узбекский сомVEF-венесуэльский боливар FuerteVND-вьетнамский донгVUV-Вануату ВатуWST-самоанский талXAF-франк КФА Центральной АфрикиXCD-восточно-карибский долларXOF-западноафриканский франк CFA-франкYER-йеменский риал ZMWZAR-900кв.
80
72
81
98
71
20
21
70
82
88
46
98
26