Kaliforniyum Nedir? Özellikleri Nelerdir?

İlk olarak 1950 senesinde Berkeley Kaliforniya’da üretilen Kaliforniyum, Stanley Thompson, Glenn Seaborg ve Albert Ghiorso sayesinde ortaya çıkmıştır. Bilim insanlarından oluşan bu ekip, küriyum – 242 izotopu ve alfa parçacıkları çarpıştırarak bu maddeyi üretmiştir. Bu işlem sonrasında yaklaşık olarak kırk dört dakika bir yarım ömre sahip olan kaliforniyum – 245 izotopu meydana gelmiştir.  Kaliforniyumu üreten bilim insanları yoğun bir şekilde radyoaktif içeren küriyum elementi ile çalıştığı için bu elementin birkaç miligramını toplaması bile ancak üç sene almıştır. Fakat buna rağmen yalnızca birkaç mikrogram kariyum elde edebilmişlerdir. Büyük uğraşlar sonucu bu ekip, sadece 5.000 adet kaliforniyum atomu üretebilmiştir. Bu miktar bile kaliforniyum elementinin ciddi anlamda yeni ve özel bir element olduğunu göstermiştir.

Kaliforniyumun Özellikleri

Sembolü Cf olan ve atom numarası 98 olan bu element, radyoaktif bir kimyasaldır. İlk olarak 1950 senesinde Lawrence Berkeley’de üretilen kaliforniyum, küriyum ve helyum – 4 iyonlarının çarpıştırılması ile elde edilmiştir. Sentezlenmiş olan altıncı transuranyum elementi olan kaliforniyum, aktinitler grubuna aittir. Kaliforniyum çıplak gözle gözlemlenecek miktarda üretilmiş elementler arasında en fazla atomik kütle sahibi olan ikinci element olmuştur. Bu elementin bilinen yirmi izotopundan en çok kararlı olanı, ömrünün yarısı 898 sene olan kaliforniyum -251’dir. Kaliforniyum, erime noktası 900 °C ve buharlaşma noktası 1.470 °C olan gümüş ve beyaz renkteki aktinir bir metaldir. Saf olan hali yumuşaktır ve bıçak yardımı ile kolayca parçalara ayrılabilir.

İlginizi Çekebilir: Elmas Madeninde Keşfedilen Yeni Mineral: Davemaoit Nedir?

Kaliforniyumun Bulunma Sıklığı ve Çoğaltımı

Maden arama ve tıp tedavilerinde kaliforniyum kullanılan tesislerinde yakınlarında bu elementin izlerine rastlamak mümkündür. Kaliforniyum suda çözünmez fakat toprağa sıkıca yapışır, bu sebeple topraktaki konsantrasyonu ve toprağı saran sudan 500 kat daha fazla olabilir. Yaklaşık 40 sene önce yapılan nükleer testlerden sonra ortaya çıkan analizlerde, test aşamalarında çok az miktarda kaliforniyum elementinin çevreye salındığı ortaya çıkmıştır. Nükleer patlamadan sonra atmosferde toplanan radyoaktif tozlarda bulunan kütle numaraları; 249, 252, 253 ve de 254 olan kaliforniyum elementi izotopları gözlemlenmiştir. Oklo’daki doğal nükleer füzyon reaktöründe bu elementin izlerine rastlanılabilir.

Bu element nükleer reaktör ve parçacık hızlandırıcı ile üretilebilir. Kaliforniyum  -2500 üretebilmek için, berkelyum -249 izotopu önce nötronlar ile çarpıştırılır daha sonra nötron yakalama yöntemi ile berkelyum -250 izotpuna dönüştürülür. Dönüşüm esnasında kaliforniyum -250 ortaya çıkar. Ortaya çıkan kaliforniyum – 250 ile nötron çarpışması sonusu ise kaliforniyum -251 ve de -252 oluşur. Şu anda yani günümüzde sadece iki adet tesiste kaliforniyum -252 üretilmektedir. Bunlardan biri Amerika Birleşik Devleti’nde bulunan Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’dır, diğeri ise Rusya’nın Dimitrovgrad bölgesindeki Atomik Reaktörler Araştırma Enstitüsü’dür. 2003 senesinden günümüze kadar bu iki tesis, her sene sırasıyla çeyrek gram ve 0.025 gram kaliforniyum elementini üretmektedir.

Kaliforniyum Kullanım Alanları Nelerdir?

Özel bir element olan kaliforniyum, kuvvetli bir nötron yayıcı olarak bilinir. Bu element bir dizi özel uygulamalara sahiptir ve her mikrogram kaliforniyum, bir dakika içerisinde yaklaşık 140 milyon nötron üretmektedir. Kaliforniyumun bu özelliği, bazı nükleer reaktörlerde nötron kaynağı olarak kullanılmaktadır. Kaliforniyumun üretmiş olduğu nötronlar, birçok alanda işimize yarayabilir. Özellikle herhanbi bir radyasyon tedavisi ile başarıya sonuçlanmayan rahim ağzı ve de beyin kanseri tedavilerinden kullanılabilir. Bu keşif ile tıp alanında pek çok gelişmeler gerçekleşmiştir. Georgia Teknoloji Ensitüsü’nün bir fabrikadan almış olduğu yaklaşık 120 gram kaliforniyum -252, 1970 senesinden beri eğitim ve tıp alanındaki uygulamalarda kullanılmaktadır. Yıllar boyu özel laboratuvarda incelenen bu özel element, gelecekte pek çok alanda bizlere katkı sağlayacaktır.

Kaliforniyum İçin Alınan Önlemler

Kaliforniyum tıpkı birçok element gibi kullanılırken dikkat edilmesi gerekilen bir elementtir. Güçlü nötron emisyonları sebebiyle bu element, son derecfe rakyoaktif bir yapıya sahiptir. Kullanılen oluşabilecek birtakım sağlık tehlikelerini önceden tespit etmek ve dikkatli olmak gerekir. Eğer gerekli önlemler alınmaz ise, kaliforniyum -252 izotopu, vücut içerisinde sızabilir ya da havada asılı duran elementlere sızarak solunum ile içeri alınabilir. Vücut içerisinde ise %60’ı iskelet, %25’i karaciğer ve geri kalan parçaları ise organların zarları üzerinde birikebilir, bazı durumlarda ise vücuttan atılabilir. Kemik üzerinde ya da karaciğerde ortaya çıkan kanserlere sebebiyet verebilir. Bunun dışında gama ışını emisyonu yolu ile de dış dokuya hasar verebilir. Kaliforniyum vücut içerisinde biriktikten sonra, iskelet sistemi içinden çıkarılması 50 sene alırken, karaciğerden atılması ise 20 sene sürebilir. Bu yüzden bu element kullanılırken ekstra bir dikkat ister.

Kaynak: https://www.livescience.com/40272-facts-about-californium.html

Teknoloji Projeleri Youtube Kanalımızdaki Son Videomuza Göz Atmış Mıydınız?