Califórnio – Elemento Químico Califórnio (Cf)

Por ser um forte emissor de nêutrons, o califórnio-252 (meia-vida de 56.4 anos), é extremamente radioativo e prejudicial.

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O califórnio é um elemento químico de símbolo Cf, número atômico 98 (98 prótons e 98 elétrons) e de massa atômica igual a [251] u.

É um elemento de aparência metálica, sintético, transurânico, sólido, possivelmente de aspecto prateado, proveniente do grupo dos actinídeos da tabela periódica dos elementos.

Por ser um forte emissor de nêutrons, o califórnio-252 (meia-vida de 2.6 anos), é extremamente radioativo e prejudicial. Para se ter um parâmetro, um miligrama emite espontaneamente 170 milhões de nêutrons por minuto.

O califórnio-252 tem um número de aplicações especializadas como um emissor de neutrões forte, e cada micrograma de califórnio fresco produz 139.000.000 neutrões por minuto.

Esta propriedade torna o califórnio útil como uma fonte de nêutrons de inicialização para alguns reatores nucleares, e como uma fonte de nêutrons portátil (não reator base) para a análise de ativação de nêutrons para detectar pequenas quantidades de elementos de amostras.

Nêutrons de califórnio são utilizados como um tratamento de determinados cancros cervicais e do cérebro, onde a terapia de radiação tradicional é ineficaz

O decaimento do califórnio-254 (meia vida de 556 dias) possivelmente foi detectado através de telescópios em resíduos de supernovas.

Enquanto o califórnio-249 é resultante do decaimento beta do berquélio-249 e, a maioria dos outros isótopos do califórnio, são produzidos de modo que sujeite o berquélio a intensos nêutrons num reator nuclear.

O Califórnio-251 por exemplo, tem uma massa crítica muito pequena (cerca de 5 kg), letalidade elevada e um relativo curto período de irradiação tóxica no meio ambiente. A baixa massa crítica do califórnio levou a algumas afirmações exageradas sobre possíveis usos para o elemento.

História

O califórnio foi descoberto em 1950 na Universidade da Califórnia, Berkeley, por meio de um bombardeamento do elemento cúrio com partículas alfa. Era o sexto elemento transurânico descoberto.

Os responsáveis pela descoberta foram uma equipe de pesquisadores estadunidenses, incluindo S.G.Thompson, K. Street, A. Ghiorso e Glenn Seaborg. O nome do elemento é em homenagem ao estado da Califórnia onde foi descoberto.

No ano de 1960, poucos microgramas de Califórnio foram obtidas nas formas dos compostos CfCl3, CfOCl e Cf2O3. Até hoje, a redução dos seus compostos ao estado metálico não foi possível.

Isótopos

Foram identificados 19 radioisótopos do califórnio, sendo os mais estáveis Cf-251 com uma meia-vida de 898 anos, Cf-249 com uma meia-vida de 351 anos, e Cf-250 com uma meia-vida de 13 anos.

Os demais isótopos radioativos possuem meias-vidas inferiores a 2.7 anos, e a maioria destes com meias-vidas abaixo de 20 minutos. Sobre as massas atômicas dos isótopos do califórnio, elas variam de 237.062 u (Cf-237) até 256.093 u (Cf-256).

Simb % natural Massa Meia Vida Decaimento
248Cf 0 248,0722 334 d a p/ 244Cm
FE
249Cf 0 249,0749 351 a a p/ 245Cm
FE
250Cf 0 250,0764 13,1 a a p/ 246Cm
FE
251Cf 0 251,0796 900 a a p/ 247Cm
252Cf 0 252,0816 2,64 a a p/ 248Cm
FE
253Cf 0 253,0851 17,8 d a p/ 249Cm
b– p/ 253Es
254Cf 0 254,0873 60,5 d a p/ 250Cm
FE
255Cf 0 255,0910 1,4 h b– p/ 255Es

Propriedades

  • O Califórnio é um metal de cor branco prateado, possui um ponto de fusão de 900 ± 30 ° C e um ponto de ebulição estimado de 1745 ° C;
  • O metal puro é maleável e pode ser facilmente cortado com uma lâmina de barbear;
  • O decaimento do califórnio-254 (meia vida de 556 dias) pode ter sido detectado através de telescópios em resíduos de supernovas;
  • O califórnio-249 é resultante do decaimento beta do berquélio-249 e, a maioria dos outros isótopos do califórnio, são produzidos sujeitando o berquélio a intensos nêutrons num reator nuclear;
  • O único íon do califórnio que é estável em solução aquosa é o califórnio III.

Para que serve?

O califórnio pode atuar como uma boa fonte de nêutrons em detectores portáteis para análise de metais. Também é útil para tratamento de alguns tipos específicos de câncer, como câncer cervical ou no cérebro.

Além disso, está presente em equipamentos para caracterização de poços de petróleo.

Vale ressaltar que seu uso é pouco explorado, tendo em vista a sua condição de elemento radioativo. Porém, é demasiadamente difícil obtê-lo para produzir alguma utilização significativa.

Dados

Nome, símbolo, número: Califórnio, Cf, 98
Série química: Actinídeo
Grupo, período, bloco: n/a, 7, f
Densidade, dureza: 15 100 kg/m3,
Número CAS: 7440-71-3
Massa atômica: (251) u
Configuração eletrônica: [Rn] 5f10 7s2
Elétrons (por nível de energia): 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2
Estado(s) de oxidação: 2, 3,4
Estrutura cristalina: hexagonal
Estado da matéria: sólido
Ponto de fusão: 1173 K
Ponto de ebulição: 1743 (est.) K

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