Πέμπτη 12 Δεκεμβρίου 2019

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 12 Δεκεμβρίου

Οι πρώτες καθαρές ενώσεις του καλιφορνίου ανακοινώθηκαν στη συνάντηση της Αμερικανικής Πυρηνικής Εταιρείας σαν σήμερα το 1960

Δοχείο μεταφοράς πενήντα τόνων που κατασκευάστηκε
στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge, το οποίο μπορεί να
μεταφέρει μέχρι και 1 γραμμάριο 252 Cf. Μεγάλα και βαριά
θωρακισμένα δοχεία μεταφοράς είναι απαραίτητα για την
πρόληψη της απελευθέρωσης του πολύ ραδιενεργού υλικού
σε περίπτωση φυσιολογικών και υποθετικών ατυχημάτων
Με την επεξεργασία του καλιφορνίου (Cf) με ατμό και υδροχλωρικό οξύ, οι Burris Cunningham και James Wallman του εργαστηρίου ακτινοβολίας Lawrence του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας δημιούργησαν τριχλωριούχο, οξυχλωρίδιο και οξείδιο καλιφορνίου.

Το Καλιφόρνιο συντέθηκε για πρώτη φορά στο Εργαστήριο Ακτινοβολίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Berkeley, από τους ερευνητές φυσικής Stanley G. Thompson, Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso και Glenn T. Seaborg στις ή περίπου στις 9 Φεβρουαρίου 1950. Ήταν το έκτο υπερουράνιο στοιχείο που ανακαλύφθηκε και η ομάδα ανακοίνωσε την ανακάλυψή της στις 17 Μαρτίου 1950.

Για να παραχθεί το καλιφόρνιο, ένας στόχος μεγέθους μικρογραμμαρίων του curium-242 (242 96Cm) βομβαρδίστηκε με 35 MeV-άλφα σωματίδια (42Ηe) σε κυκλοτρόνιο διαμέτρου 60 ιντσών (1,52 m) στο Berkeley, το οποίο παρήγαγε καλιφόρνιο-245 (245 98Cf) συν ένα ελεύθερο νετρόνιο
242
96
Cm
 + 4
2
He
 → 245
98
Cf
 + 1
0

n
Μόνο περίπου 5.000 άτομα καλιφορνίου παρήχθησαν σε αυτό το πείραμα και αυτά τα άτομα είχαν χρόνο ημιζωής 44 λεπτά. Οι δημιουργοί ονόμαζαν το νέο στοιχείο από το πανεπιστήμιο και τη πολιτεία όπου παράχθηκε. Αυτό ήταν μια παράβαση της σύμβασης που χρησιμοποιήθηκε για τα στοιχεία 95 έως 97, τα οποία αντλούσαν έμπνευση από το πώς τα στοιχεία ακριβώς πάνω από αυτά στον περιοδικό πίνακα είχαν ονομαστεί. Ωστόσο, το στοιχείο ακριβώς πάνω από το στοιχείο 98 στον περιοδικό πίνακα, το δυσπρόσιο (66Dy), έχει ένα όνομα που απλά σημαίνει "δύσκολο να το προσεγγίσουμε" έτσι οι ερευνητές αποφάσισαν να μην ακολουθήσουν αυτή την άτυπη σύμβαση ονομασίας. Πρόσθεσαν ότι "το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να επισημάνουμε ότι [...] οι ερευνητές πριν από έναν αιώνα δυσκολεύονταν να φτάσουν στην Καλιφόρνια".

Μεγάλες ποσότητες (που μπορούν απλά να ζυγιστούν)  καλιφορνίου δημιουργήθηκαν αρχικά με την ακτινοβολία στόχων πλουτωνίου στον αντιδραστήρα δοκιμών υλικών στον σταθμό δοκιμών εθνικών αντιδραστήρων στο ανατολικό Αϊντάχο. και τα ευρήματα αυτά αναφέρθηκαν το 1954. Ο υψηλός ρυθμός αυθόρμητης σχάσης του καλιφορνίου-252 παρατηρήθηκε σε αυτά τα δείγματα. Το πρώτο πείραμα με καλιφόρνιο σε συμπυκνωμένη μορφή εμφανίστηκε το 1958. Τα ισότοπα californium-249 μέχρι το californium-252 απομονώθηκαν το ίδιο έτος από ένα δείγμα πλουτωνίου-239 που είχε ακτινοβοληθεί με νετρόνια σε πυρηνικό αντιδραστήρα για πέντε χρόνια. Δύο χρόνια αργότερα, το 1960, οι Burris Cunningham και James Wallman του Εργαστηρίου Ακτινοβολίας Lawrence του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας δημιούργησαν τις πρώτες ενώσεις του καλιφορνίου - τριχλωριούχο καλιφόρνιο, οξυχλωριούχο καλιφόρνιο και οξείδιο καλιφορνίου - με επεξεργασία του καλιφορνίου με ατμό και υδροχλωρικό οξύ.

Ο αντιδραστήρας ισότοπων υψηλής ροής (HFIR) στο Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge (ORNL) στο Tennessee, άρχισε να παράγει μικρές παρτίδες καλιφορνίου στη δεκαετία του 1960.  Μέχρι το 1995, ο HFIR παρήγαγε ονομαστικά 500 χιλιοστόγραμμα καλιφορνίου ετησίως. Το πλουτώνιο που προμήθευσε το Ηνωμένο Βασίλειο στις Ηνωμένες Πολιτείες βάσει της Συμφωνίας Αμοιβαίας Άμυνας ΗΠΑ-Ηνωμένου Βασιλείου του 1958 χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή καλιφόρνιου. Η Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας πούλησε californium-252 σε βιομηχανικούς και ακαδημαϊκούς πελάτες στις αρχές της δεκαετίας του 1970 για $ 10 ανά μικρογραμμάριο και κατά μέσο όρο 150 mg καλιφορνίου-252 αποδόθηκαν κάθε χρόνο από το 1970 έως το 1990.
Το μέταλλο του Καλιφόρνιου παρασκευάστηκε αρχικά το 1974 από τους Haire και Baybarz, οι οποίοι ανήγαγαν το οξείδιο του καλιφορνίου (III) με μέταλλο λανθάνιο για να ληφθούν ποσότητες μικρογραμμαρίων σαν μεμβράνες πάχους μικρότερου απο 1 μικρόμετρο.

Από τη: Royal Society of Chemistry (RSC)
Εικόνα: By Unknown, US Department of Energy - http://books.google.com/books?id=e53sNAOXrdMC&pg=PA245, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12134580 


Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  12 Δεκεμβρίου

Η προηγούμενη μέρα                      Όλο το Φθινόπωρο                     Η επόμενη μέρα