Kaliforniyum, mikrogramı en az 60 dolar olan dunyanın en pahalı ikinci maddesidir. Doğada bulunmaz. Sentetik ve kullanışlı aktinit bir elementtir.
Kaliforniyum, doğada bulunmayan sentetik bir aktinittir. Sentetik olmasına rağmen oldukca kullanışlı bir elementtir. Nukleer reaktorlerde başlangıc notron kaynağıdır. Yuksek oranda notron uretme ozelliği vardır. Bu ozelliği, kaliforniyumu onemli elementler arasına alıyor. Kaliforniyum, yuksek atom ağırlığına sahip elementler arasında aynştaynyum elementinden sonra gozle gorulebilir miktarda uretilebilen ikinci elementtir. Dunyadaki en pahalı ikinci madde olduğu belirtiliyor. Adını, ilk sentezlendiği Kaliforniya Universitesi ’nden alır. Kaliforniya ’yı tanıyabilirsiniz; ancak elementi ile tanışmak isterseniz makalemize goz atabilirsiniz.
(Soldan Sağa: Kenneth Street, Jr., Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg ve Albert Ghiorso)
[h=4]Tarihcesi [/h]Kaliforniyum, ilk olarak 9 Şubat 1950 tarihinde Amerikalı kimyagerler Gleen T. Seaborg, Albert Ghiorso, Stanley G. Thompson ve Kenneth Street tarafından Berkeley Kaliforniya Universitesi laboratuarlarında sentezlenmiştir.
İlk sentez calışmalarında “siklotron” adı verilen 60 inc yarıcapı bulunan hızlandırıcı kullanılmıştır. Kaliforniyum sentezi, 1 mikrogram Kuriyum-242 hedefinin alfa parcacıkları (helyum iyonları) ile siklotronda bombardımana tutulması sonucu gercekleşmiştir. Sentezde, Kaliforniyum-245 izotopu ve 1 serbest notron elde edildi. İlk deneyde, yarılanma omurleri 44 dakika olan 5 bin kaliforniyum atomu uretildi.
Kaliforniyumun tarihi sureci ile ilgili şu sıralamayı yapabiliriz;
Altıncı uranyum otesi element olan kaliforniyumun keşfi, 17 Mart 1950 tarihinde duyuruldu.
1954 yılında, tartılabilir miktarda ilk kaliforniyum uretimi yapıldı.
1958 yılında, konsantre kaliforniyum uzerindeki ilk deneyler yapıldı.
1960 yılında, Kaliforniya Universitesi ’nden iki bilim adamı, ilk kaliforniyum bileşiklerini elde etti. Bu bileşikler; kaliforniyum triklorur, kaliforniyum oksiklorur ve kaliforniyum oksittir.
1960 yılında, Tennessee eyaletindeki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ’nda toplu halde kaliforniyum uretimine başlandı.
1965 yılından bu yana bu laboratuvarda her yıl 500 miligram kaliforniyum sentezlenmektedir.
1958 yılında Amerika ’da, İngiltere ’den alınan plutonyum, kaliforniyum uretiminde kullanıldı.
1970 ’li yıllarda Amerika Atom Enerjisi Komisyonu, endustriyel ve akademik tuketicilere mikrogramı 10 dolardan Kaliforniyum-252 satışı yaptı.
1974 yılında, ilk kez kaliforniyum metali hazırlandı.
2006 yılında Rusya Dubna ’daki Ortak Nukleer Araştırma Enstitusu ’nde Kaliforniyum-249 izotopunun Kalsiyum-48 iyonlarıyla bombardımanı sonucu periyodik tablonun en ağır ve son elementi oganesson sentezlendi.
“Kaliforniyum” kelimesi, keşfedildiği Berkeley Kaliforniya Universitesi ’ne atfen turetilen bir sozcuktur. Yeni elementin ismi, keşif ekibi tarafından onerilmiştir. Fizik ve kimya alanında dunyada un salmış ender universitelerden biri olan Kaliforniya Universitesi, Amerika ’nın en kalabalık eyaleti Kaliforniya ’nın San Francisco kentine bağlığı Berkeley ilcesinde bulunuyor. 10 farklı kentte kampusu olan universitenin fizik ve kimya araştırmalarının yapıldığı kampusu Berkeley ’de yer alıyor.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Kaliforniyumun kimyasal sembolu “Cf”dir. Atom numarası 98, atom ağırlığı 251 ’dir. Yoğunluğu, 15,1 grcm3 ’tur. Erime noktası 900 derece, kaynama noktası (tahmini) 1470 derecedir. Atom yarıcapı 186 pm ’dir. 98 proton, 153 notron icerir. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 28, 8, 2” şeklindedir. Oksidasyon durumları “+2, +3 ve +4” şeklindedir. Normal basınc altında 900 derecenin uzerinde ve altında iki farklı kristal yapıda bulunur. Bunlar; cift-hekzagonal sıkı paket ve yuzey merkezli kubik yapılardır. Yuksek basınc altında ortorombik kristal sisteme donuşur. Gumuşî beyaz gorunumlu katı bir metaldir. Saf metal formu yumuşaktır, bıcakla kesilebilir. Metal kaliforniyum; -220 derecenin altındaki sıcaklıklarda ferromanyetik, -225 ila -207 derece arasında antiferromanyetik, -110 derecenin uzerinde ise paramanyetiktir. Yani, -110 derece uzerinde herhangi bir manyetik alanda mıknatıslanma ozelliği kazanır.
Periyodik tabloda 7. Periyot, F-Blok elementlerinden biridir. Aktinit element serisinde yer alan oldukca radyoaktif bir metaldir. Aktinit serisinin dokuzuncu uyesidir. Uranyum otesi (transuranyum) elementler arasında da sentezlenen altıncı elementtir. Periyodik tabloda lantanitler arasında yer alan disprosyum, yapısal analogudur. Metalik formu, kimyasal ozellikleri bakımından amerikyum, kuriyum, berkelyum metalleri ve coğu lantanit metallerle benzerlik gosterir.
Kaliforniyum, oda sıcaklığında hava ile temas ederse matlaşır. Lantanit metalleri alaşım oluşturabilir. Oksijen grubu elementler (kalkojen), hidrojen ve azot ile ısıtıldığında tepkimeye girer. Kuru hidrojen ve sulu mineral asitleri ile hızla tepki verir. Suda cozunebilir klorur, nitrat, perklorat ve sulfat oluşturur. Renkli bileşikler oluşturur. Orneğin; kaliforniyum (II) iyodur koyu mor, kaliforniyum (III) florur parlak yeşil, kaliforniyum (III) oksit sarı-yeşil renktedir.
(Soldan Sağa: Kaliforniyum bromur bileşiği, 20 miligramlık platin disk uzerindeki beyaz nokta kaliforniyum, 0,3 mikrogramlık kaliforniyum oksiklorur, kaliforniyum metali...)
[h=4]İzotopları [/h]Kaliforniyum, doğada bulunmaz. Butun izotopları yapay olarak sentezlenebilir. Uranyum cevherlerinin nukleer bozunma zincirinde birkac dakikalığına gozlenebileceği ongoruluyor. Nukleer denemelerin yapıldığı bolgelerde, nukleer facia yaşanan yerlerde, mineral araştırmalar ve tıbbi tedavi tesisleri atıklarında kucuk miktarlarda bulunabilmektedir.
Atom kutle numaraları 237 ila 256 arasında değişen 20 izotopu karakterize edilmiştir. En yaygın kullanılan izotopu Cf-252 ’dir. En kararlı ve uzun omurlu izotopu Cf-251, 898 yıl yarılanma omrune sahiptir. Kaliforniyumun bazı izotopları ve yarılanma omurleri şoyledir; Cf-248 (333,5 gun), Cf-249 (352 yıl), Cf-250 (13,08 yıl), Cf-251 (898 yıl), Cf-252 (2,64 yıl), Cf-253 (17,81 gun), Cf-254 (60,5 gun). Diğer izotoplarından bir kısmının yarılanma omurleri 1 yıldan az; coğunun 20 dakikadan kısadır.
Kaliforniyum izotoplarının coğu, berkelyumun notron bombardımanına tutulmasıyla elde edilir. Cf-249, Berkelyum-249 ’un beta bozunum zincirinin bir urunudur. Cf-252, cok guclu bir notron yayıcıdır. Cf-252, yarılanma omrunun yuzde 96,9 ’unda alfa bozunumuna uğrayarak Kuriyum-248 izotopunu oluşturur. Kalan yuzde 3,1 ’lik zaman diliminde de kendiliğinden fisyona uğrar. Cf-254, yalnızca kendiliğinden fisyona uğrar. Diğer izotoplarının buyuk bir bolumu, alfa bozunumu ile kuriyum izotoplarına donuşur.
[h=3]Hangi Alanlarda Kullanılır? [/h]Kaliforniyum, pratik uygulaması bulunan birkac uranyum otesi elementten biridir. Uygulamaların coğunda kaliforniyumun notron yayma ozelliğinden faydalanılmaktadır. Nukleer reaktorler icin kullanışlı bir başlangıc notron kaynağıdır. Notron yayıcı ve notron spektroskopi kullanılarak yapılan araştırmalarda da notron kaynağı olarak faydalanılır. Ayrıca, daha ağır elementlerin sentezinde de kaliforniyum izotopları rol oynar. Orneğin, oganesson elementi, Cf-249 atomunun Kalsiyum-48 iyonları ile bombardımanı sonucu sentezlenebilir. Kaliforniyum, ayrıca, bazı numunelerde eser miktarda bulunan elementlerin miktarının belirlenmesi icin notron aktivasyon analizinde portatif (taşınabilir) bir notron kaynağıdır. Kaliforniyum notronları, rahim ağzı kanseri, beyin tumoru tedavilerinde de kullanılabilmektedir.
Kaliforniyum ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı urun ve alanlar şunlardır; yakıt cubuğu tarayıcıları, notron radyografisi, taşınabilir metal dedektorler, nem olcme cihazları, altın ve gumuş madenlerindeki analizler, yer altı sularının tespiti, petrol kuyuları logları, kalınlık olcme cihazları, tıbbi araştırmalar…
(Atom, elektron, notron...)
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Kaliforniyum, dunyadaki en pahalı ikinci maddedir. Cf-249 ’un mikrogramı 160 dolar, Cf-252 ’nin mikrogramı 60 dolardır. Bazı kaynaklara gore de, Kaliforniyum-252 izotopunun gramı 27 milyon dolardır (Yaklaşık 95 milyon lira).
Dunyadaki en pahalı madde olduğu belirtilen “antimatter”in 1 gramı, 62 trilyon dolardır.
Kaliforniyum, gunumuzde ABD ’nin Tennessee eyaletindeki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Rusya ’daki Atom Reaktorleri Araştırma Enstitusu ’nde uretilmektedir.
Kaliforniyum, toksiktir ve yuksek radyoaktivite iceren bir elementtir. Kemiklerde birikerek dokulara zarar verebilir. Ayrıca kandaki alyuvarların oluşumunu engeller veya yapılarını bozar.
Kaliforniyumun son derece radyoaktif, en tehlikeli ve en zararlı izotopu, yuksek oranda notron yayma ozelliği bulunan Cf-252 ’dir.
Cf-252 izotopunun 1 mikrogramı, saniyede 2,3 milyon, dakikada 139 milyon notron uretir.
Cf-251, oldurucu radyasyon yayma kapasitesine sahiptir.
Mermiden daha kucuk bir kaliforniyum atom bombası, 10 ton TNT gucundedir.
Kaliforniyum, komşu elementler gibi keşfedildiği şehir veya ulke isminin verildiği elementler arasında bir kırılma noktasıdır. Bu isimlendirmeden sonra artık teamul haline gelen bu yontem terk edildi.
Bir seferde uretilen en buyuk miktarda kaliforniyum metali 10 miligramdı.
Kaliforniyum, doğada bulunmayan sentetik bir aktinittir. Sentetik olmasına rağmen oldukca kullanışlı bir elementtir. Nukleer reaktorlerde başlangıc notron kaynağıdır. Yuksek oranda notron uretme ozelliği vardır. Bu ozelliği, kaliforniyumu onemli elementler arasına alıyor. Kaliforniyum, yuksek atom ağırlığına sahip elementler arasında aynştaynyum elementinden sonra gozle gorulebilir miktarda uretilebilen ikinci elementtir. Dunyadaki en pahalı ikinci madde olduğu belirtiliyor. Adını, ilk sentezlendiği Kaliforniya Universitesi ’nden alır. Kaliforniya ’yı tanıyabilirsiniz; ancak elementi ile tanışmak isterseniz makalemize goz atabilirsiniz. (Soldan Sağa: Kenneth Street, Jr., Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg ve Albert Ghiorso)
[h=4]Tarihcesi [/h]Kaliforniyum, ilk olarak 9 Şubat 1950 tarihinde Amerikalı kimyagerler Gleen T. Seaborg, Albert Ghiorso, Stanley G. Thompson ve Kenneth Street tarafından Berkeley Kaliforniya Universitesi laboratuarlarında sentezlenmiştir.
İlk sentez calışmalarında “siklotron” adı verilen 60 inc yarıcapı bulunan hızlandırıcı kullanılmıştır. Kaliforniyum sentezi, 1 mikrogram Kuriyum-242 hedefinin alfa parcacıkları (helyum iyonları) ile siklotronda bombardımana tutulması sonucu gercekleşmiştir. Sentezde, Kaliforniyum-245 izotopu ve 1 serbest notron elde edildi. İlk deneyde, yarılanma omurleri 44 dakika olan 5 bin kaliforniyum atomu uretildi.
Kaliforniyumun tarihi sureci ile ilgili şu sıralamayı yapabiliriz;
Altıncı uranyum otesi element olan kaliforniyumun keşfi, 17 Mart 1950 tarihinde duyuruldu.
1954 yılında, tartılabilir miktarda ilk kaliforniyum uretimi yapıldı.
1958 yılında, konsantre kaliforniyum uzerindeki ilk deneyler yapıldı.
1960 yılında, Kaliforniya Universitesi ’nden iki bilim adamı, ilk kaliforniyum bileşiklerini elde etti. Bu bileşikler; kaliforniyum triklorur, kaliforniyum oksiklorur ve kaliforniyum oksittir.
1960 yılında, Tennessee eyaletindeki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ’nda toplu halde kaliforniyum uretimine başlandı.
1965 yılından bu yana bu laboratuvarda her yıl 500 miligram kaliforniyum sentezlenmektedir.
1958 yılında Amerika ’da, İngiltere ’den alınan plutonyum, kaliforniyum uretiminde kullanıldı.
1970 ’li yıllarda Amerika Atom Enerjisi Komisyonu, endustriyel ve akademik tuketicilere mikrogramı 10 dolardan Kaliforniyum-252 satışı yaptı.
1974 yılında, ilk kez kaliforniyum metali hazırlandı.
2006 yılında Rusya Dubna ’daki Ortak Nukleer Araştırma Enstitusu ’nde Kaliforniyum-249 izotopunun Kalsiyum-48 iyonlarıyla bombardımanı sonucu periyodik tablonun en ağır ve son elementi oganesson sentezlendi.
“Kaliforniyum” kelimesi, keşfedildiği Berkeley Kaliforniya Universitesi ’ne atfen turetilen bir sozcuktur. Yeni elementin ismi, keşif ekibi tarafından onerilmiştir. Fizik ve kimya alanında dunyada un salmış ender universitelerden biri olan Kaliforniya Universitesi, Amerika ’nın en kalabalık eyaleti Kaliforniya ’nın San Francisco kentine bağlığı Berkeley ilcesinde bulunuyor. 10 farklı kentte kampusu olan universitenin fizik ve kimya araştırmalarının yapıldığı kampusu Berkeley ’de yer alıyor.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Kaliforniyumun kimyasal sembolu “Cf”dir. Atom numarası 98, atom ağırlığı 251 ’dir. Yoğunluğu, 15,1 grcm3 ’tur. Erime noktası 900 derece, kaynama noktası (tahmini) 1470 derecedir. Atom yarıcapı 186 pm ’dir. 98 proton, 153 notron icerir. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 28, 8, 2” şeklindedir. Oksidasyon durumları “+2, +3 ve +4” şeklindedir. Normal basınc altında 900 derecenin uzerinde ve altında iki farklı kristal yapıda bulunur. Bunlar; cift-hekzagonal sıkı paket ve yuzey merkezli kubik yapılardır. Yuksek basınc altında ortorombik kristal sisteme donuşur. Gumuşî beyaz gorunumlu katı bir metaldir. Saf metal formu yumuşaktır, bıcakla kesilebilir. Metal kaliforniyum; -220 derecenin altındaki sıcaklıklarda ferromanyetik, -225 ila -207 derece arasında antiferromanyetik, -110 derecenin uzerinde ise paramanyetiktir. Yani, -110 derece uzerinde herhangi bir manyetik alanda mıknatıslanma ozelliği kazanır.
Periyodik tabloda 7. Periyot, F-Blok elementlerinden biridir. Aktinit element serisinde yer alan oldukca radyoaktif bir metaldir. Aktinit serisinin dokuzuncu uyesidir. Uranyum otesi (transuranyum) elementler arasında da sentezlenen altıncı elementtir. Periyodik tabloda lantanitler arasında yer alan disprosyum, yapısal analogudur. Metalik formu, kimyasal ozellikleri bakımından amerikyum, kuriyum, berkelyum metalleri ve coğu lantanit metallerle benzerlik gosterir.
Kaliforniyum, oda sıcaklığında hava ile temas ederse matlaşır. Lantanit metalleri alaşım oluşturabilir. Oksijen grubu elementler (kalkojen), hidrojen ve azot ile ısıtıldığında tepkimeye girer. Kuru hidrojen ve sulu mineral asitleri ile hızla tepki verir. Suda cozunebilir klorur, nitrat, perklorat ve sulfat oluşturur. Renkli bileşikler oluşturur. Orneğin; kaliforniyum (II) iyodur koyu mor, kaliforniyum (III) florur parlak yeşil, kaliforniyum (III) oksit sarı-yeşil renktedir.
(Soldan Sağa: Kaliforniyum bromur bileşiği, 20 miligramlık platin disk uzerindeki beyaz nokta kaliforniyum, 0,3 mikrogramlık kaliforniyum oksiklorur, kaliforniyum metali...)
[h=4]İzotopları [/h]Kaliforniyum, doğada bulunmaz. Butun izotopları yapay olarak sentezlenebilir. Uranyum cevherlerinin nukleer bozunma zincirinde birkac dakikalığına gozlenebileceği ongoruluyor. Nukleer denemelerin yapıldığı bolgelerde, nukleer facia yaşanan yerlerde, mineral araştırmalar ve tıbbi tedavi tesisleri atıklarında kucuk miktarlarda bulunabilmektedir.
Atom kutle numaraları 237 ila 256 arasında değişen 20 izotopu karakterize edilmiştir. En yaygın kullanılan izotopu Cf-252 ’dir. En kararlı ve uzun omurlu izotopu Cf-251, 898 yıl yarılanma omrune sahiptir. Kaliforniyumun bazı izotopları ve yarılanma omurleri şoyledir; Cf-248 (333,5 gun), Cf-249 (352 yıl), Cf-250 (13,08 yıl), Cf-251 (898 yıl), Cf-252 (2,64 yıl), Cf-253 (17,81 gun), Cf-254 (60,5 gun). Diğer izotoplarından bir kısmının yarılanma omurleri 1 yıldan az; coğunun 20 dakikadan kısadır.
Kaliforniyum izotoplarının coğu, berkelyumun notron bombardımanına tutulmasıyla elde edilir. Cf-249, Berkelyum-249 ’un beta bozunum zincirinin bir urunudur. Cf-252, cok guclu bir notron yayıcıdır. Cf-252, yarılanma omrunun yuzde 96,9 ’unda alfa bozunumuna uğrayarak Kuriyum-248 izotopunu oluşturur. Kalan yuzde 3,1 ’lik zaman diliminde de kendiliğinden fisyona uğrar. Cf-254, yalnızca kendiliğinden fisyona uğrar. Diğer izotoplarının buyuk bir bolumu, alfa bozunumu ile kuriyum izotoplarına donuşur.
[h=3]Hangi Alanlarda Kullanılır? [/h]Kaliforniyum, pratik uygulaması bulunan birkac uranyum otesi elementten biridir. Uygulamaların coğunda kaliforniyumun notron yayma ozelliğinden faydalanılmaktadır. Nukleer reaktorler icin kullanışlı bir başlangıc notron kaynağıdır. Notron yayıcı ve notron spektroskopi kullanılarak yapılan araştırmalarda da notron kaynağı olarak faydalanılır. Ayrıca, daha ağır elementlerin sentezinde de kaliforniyum izotopları rol oynar. Orneğin, oganesson elementi, Cf-249 atomunun Kalsiyum-48 iyonları ile bombardımanı sonucu sentezlenebilir. Kaliforniyum, ayrıca, bazı numunelerde eser miktarda bulunan elementlerin miktarının belirlenmesi icin notron aktivasyon analizinde portatif (taşınabilir) bir notron kaynağıdır. Kaliforniyum notronları, rahim ağzı kanseri, beyin tumoru tedavilerinde de kullanılabilmektedir.
Kaliforniyum ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı urun ve alanlar şunlardır; yakıt cubuğu tarayıcıları, notron radyografisi, taşınabilir metal dedektorler, nem olcme cihazları, altın ve gumuş madenlerindeki analizler, yer altı sularının tespiti, petrol kuyuları logları, kalınlık olcme cihazları, tıbbi araştırmalar…
(Atom, elektron, notron...)
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Kaliforniyum, dunyadaki en pahalı ikinci maddedir. Cf-249 ’un mikrogramı 160 dolar, Cf-252 ’nin mikrogramı 60 dolardır. Bazı kaynaklara gore de, Kaliforniyum-252 izotopunun gramı 27 milyon dolardır (Yaklaşık 95 milyon lira).
Dunyadaki en pahalı madde olduğu belirtilen “antimatter”in 1 gramı, 62 trilyon dolardır.
Kaliforniyum, gunumuzde ABD ’nin Tennessee eyaletindeki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Rusya ’daki Atom Reaktorleri Araştırma Enstitusu ’nde uretilmektedir.
Kaliforniyum, toksiktir ve yuksek radyoaktivite iceren bir elementtir. Kemiklerde birikerek dokulara zarar verebilir. Ayrıca kandaki alyuvarların oluşumunu engeller veya yapılarını bozar.
Kaliforniyumun son derece radyoaktif, en tehlikeli ve en zararlı izotopu, yuksek oranda notron yayma ozelliği bulunan Cf-252 ’dir.
Cf-252 izotopunun 1 mikrogramı, saniyede 2,3 milyon, dakikada 139 milyon notron uretir.
Cf-251, oldurucu radyasyon yayma kapasitesine sahiptir.
Mermiden daha kucuk bir kaliforniyum atom bombası, 10 ton TNT gucundedir.
Kaliforniyum, komşu elementler gibi keşfedildiği şehir veya ulke isminin verildiği elementler arasında bir kırılma noktasıdır. Bu isimlendirmeden sonra artık teamul haline gelen bu yontem terk edildi.
Bir seferde uretilen en buyuk miktarda kaliforniyum metali 10 miligramdı.