Kalifornium

Kalifornium je stříbřitě bílý aktinidový kov s bodem tání 900 ± 30 °C (1 650 ± 50 °F) a odhadovanou teplotou varu 1 745 K (1 470 °C; 2 680 °F). Čistý kov je tvárný a lze ho snadno řezat žiletkou. Ve vakuu se kalifornium začne odpařovat nad teplotou 300 °C. Pod 51 K (−222 °C; −368 °F) je buď feromagnetický nebo ferimagnetický (chová se jako magnet), mezi 48 a 66 K je antiferomagnetický (mezilehlý stav) a nad 160 K (−113 °C; −172 °F) je paramagnetický (vnější magnetické pole jej může učinit magnetickým). Vytváří slitiny s kovy lanthanoidů, ale o výsledných materiálech je známo jen málo.

Prvek má při standardním atmosférickém tlaku dvě krystalické formy: dvojitě hexagonální uzavřenou formu nazvanou alfa (α) a kubickou formu zaměřenou na označenou beta (β). Forma α existuje pod 600–800 °C s hustotou 15,10 g / cm3 a forma β existuje nad 600–800 °C s hustotou 8,74 g / cm3. Při tlaku 48 GPa se forma β mění na orthorombický krystalický systém v důsledku delokalizace atomů 5f elektronů, což je uvolňuje k vazbě.

Sypný modul materiálu je měřítkem jeho odolnosti vůči rovnoměrnému tlaku. U kalifornia je objemový modul 50 ± 5 GPa, což je podobné trojmocným kovům lanthanoidu, ale menší než užívanější kovy, jako je hliník (70 GPa).

Kalifornium bylo poprvé připraveno 17. března 1950 bombardováním izotopu curia ²⁴²Cm částicemi α v cyklotronu jaderné laboratoře kalifornské univerzity v Berkeley. Vznikl tak izotop ²⁴⁵Cf s poločasem rozpadu 44 minut. Za jeho objevitele jsou označováni Glenn T. Seaborg, Stanley G. Thompson a Albert Ghiorso, kteří jej pojmenovali podle federálního státu USA, Kalifornie, v němž bylo poprvé syntetizováno.

 242
96 Cm +  4
2 He →  245
98 Cf +  1
0 n

Je známo 20 izotopů kalifornia, z nichž jsou nejstabilnější ²⁵¹Cf s poločasem přeměny 898 let, ²⁴⁹Cf s poločasem 351 let a ²⁵⁰Cf s poločasem 13 let. Všechny zbývající radioaktivní izotopy mají poločas přeměny menší než 3 roky.

Praktické využití nachází kalifornium především jako silný zdroj neutronů.

• Kalifornium slouží pro nastartování řetězové reakce v jaderném reaktoru při jeho prvním uvádění do provozu.
• V lékařství je kalifornium používáno pro ozařování rakovinných nádorů.
• Při kontrole vad materiálů je kalifornium zdrojem stabilního neutronového toku, který po průchodu testovaným materiálem (součásti letadel, turbíny, tlakové nádoby) poskytuje informaci o možných skrytých vadách jako trhliny, zlomy, oslabená místa a podobně.