锎(臺灣、香港、澳門稱鉲)是(shi)一種人工合成的放射性化學元(yuan)素(su),它(ta)(ta)的化學符號是(shi)Cf,它(ta)(ta)的原子序數是(shi)98,屬(shu)于錒系元(yuan)素(su)之一。
1950年2月9日前后,物理學家Stanley G. Thompson、Kenneth Street, Jr.、阿伯特·吉奧索及格倫(lun)·西奧多(duo)·西博格在伯(bo)克利加州大(da)學首次發(fa)(fa)現了(le)锎(kai)(kai)元(yuan)素(su)(su)。锎(kai)(kai)是第六個(ge)被(bei)發(fa)(fa)現的(de)超鈾元(yuan)素(su)(su)。研(yan)究小(xiao)組在1950年(nian)3月17日(ri)發(fa)(fa)布了(le)該項發(fa)(fa)現。锎(kai)(kai)的(de)拼(pin)音名稱是以美國的(de)加利福(fu)尼亞州命名。該地是加利福(fu)尼亞大(da)學柏克萊分(fen)校的(de)所在州份
美國加(jia)州伯克利的(de)1.5米直徑(jing)回旋加(jia)速器將α粒(li)子(42He)加(jia)速至(zhi)35 MeV能(neng)量(liang),射向一微(wei)克大小的(de)鋦(ju)-242目標,以此(ci)產生了锎-245(24598Cf)和一顆(ke)自由(you)中子(n)。
此次(ci)實驗只產生了大(da)約5千(qian)顆(ke)锎原子,半(ban)衰期為44分鐘(zhong)。
該新(xin)元(yuan)(yuan)(yuan)素以加(jia)(jia)州(zhou)和(he)加(jia)(jia)州(zhou)大學命(ming)名(ming)。這(zhe)和(he)95至(zhi)97號元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)命(ming)名(ming)方式(shi)(shi)有所(suo)不同。第95至(zhi)97號元(yuan)(yuan)(yuan)素是(shi)(shi)利(li)用類似(si)于對上的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素之命(ming)名(ming)方式(shi)(shi)而命(ming)名(ming)的(de)。但是(shi)(shi),98號元(yuan)(yuan)(yuan)素以上的(de)鏑(Dysprosium)的(de)意思是(shi)(shi)“難(nan)取得(de)”,所(suo)以研究人員(yuan)決(jue)定(ding)打破此前的(de)非(fei)正式(shi)(shi)命(ming)名(ming)常規。
愛(ai)達荷國(guo)家(jia)實驗(yan)(yan)室(shi)通(tong)過對钚(bu)目標體進(jin)行輻射(she),首次(ci)(ci)(ci)產生了(le)重量可觀的(de)(de)锎元素,并于1954年(nian)發(fa)布了(le)研究(jiu)結果。產生的(de)(de)樣(yang)本中能夠(gou)觀察到(dao)锎-252的(de)(de)高(gao)自(zi)發(fa)裂變率(lv)。1958年(nian),科(ke)學家(jia)首次(ci)(ci)(ci)對濃縮锎進(jin)行了(le)實驗(yan)(yan)。在(zai)(zai)對钚(bu)-239進(jin)行中子輻射(she)連續5年(nian)之后,科(ke)學家(jia)在(zai)(zai)樣(yang)本中發(fa)現了(le)從锎-249到(dao)锎-252的(de)(de)各個同位素。兩(liang)年(nian)后的(de)(de)1960年(nian),勞倫斯(si)伯克利國(guo)家(jia)實驗(yan)(yan)室(shi)的(de)(de)Burris Cunningham和James Wallman把锎置于蒸汽與鹽酸中,第一(yi)次(ci)(ci)(ci)制成了(le)锎的(de)(de)化合物(wu)——三氯化锎、氯氧化锎及氧化锎。
1960年(nian)代,位(wei)于美(mei)國(guo)田(tian)納西州橡樹嶺的(de)(de)橡樹嶺國(guo)家實驗室利(li)用(yong)其高通率同位(wei)素反應爐(HFIR)產生(sheng)了少量(liang)的(de)(de)锎(kai)(kai)。到1995年(nian)為(wei)(wei)止(zhi),HFIR的(de)(de)實際锎(kai)(kai)年(nian)產量(liang)為(wei)(wei)500毫(hao)克。在《英美(mei)共同防御(yu)協約》下英國(guo)向美(mei)國(guo)提供的(de)(de)钚元素曾用(yong)于制造(zao)锎(kai)(kai)。
美國原子(zi)能(neng)協會在1970年(nian)代(dai)初起向工(gong)業及學術機構(gou)銷(xiao)售锎-252同位素,每微(wei)克價格為(wei)10美元,從1970至(zhi)1990年(nian)每年(nian)一(yi)共售出150微(wei)克锎-252。Haire和(he)Baybarz于1974年(nian)用鑭金(jin)屬還原了(le)氧(yang)化锎(III),首次制成數(shu)微(wei)克重、厚(hou)度小于1微(wei)米的锎金(jin)屬薄片。
地球上有著極少量的锎,主要出現在含鈾量很高的鈾礦中。鈾在捕獲中子之后進行β衰(shuai)變,從而形成锎(kai)。在使(shi)用锎(kai)進行探(tan)礦或(huo)醫學治療的設施附近(jin)也可以發現锎(kai)。锎(kai)不易(yi)溶于水,但會黏附在泥土上,所以泥土中锎(kai)的濃(nong)度可以比泥土粒子(zi)周圍的水高出500倍。
1980年之前大氣層(ceng)核(he)試驗的輻(fu)射落(luo)塵散落(luo)在環(huan)境中(zhong)(zhong),其(qi)中(zhong)(zhong)含(han)有少量(liang)的锎(kai)。從空氣中(zhong)(zhong)采得的核(he)爆輻(fu)射落(luo)塵中(zhong)(zhong)曾被發現含(han)有質量(liang)數為249、252、253和(he)254的锎(kai)同位素。
科(ke)學家曾認為(wei)(wei)(wei)超新星會產(chan)生锎(kai),因(yin)為(wei)(wei)(wei)超新星物(wu)質的(de)衰變符合Cf的(de)60天(tian)半衰期。不過,之后的(de)研(yan)究未能探測到锎(kai)譜線,人(ren)們(men)也一(yi)般認為(wei)(wei)(wei)超新星的(de)光(guang)變曲線是(shi)符合鎳-56的(de)特征的(de)。
同位素(su)(su):同位素(su)(su)有245Cf到(dao)254Cf。最穩(wen)定的同位素(su)(su)是251Cf,半(ban)衰期是898年。
發(fa)現(xian):1950年3月(yue)17日,美國(guo)的(de)(de)湯普森(S.G.Thompson)、小斯特里特(K.Street Jr.)、喬索(A.Chiorso)和(he)西(xi)博格(G.T.Seaporg)發(fa)現(xian)了(le)锎。用回旋(xuan)加(jia)速器加(jia)速的(de)(de)氦離子轟擊242Cm,幾乎(hu)和(he)锫同(tong)時發(fa)現(xian)。
性質:熔點900℃。金屬锎十分容易揮發,在1100~1200℃范圍中能蒸餾出來。化學性(xing)質活潑,與其他+3價錒系元(yuan)素(su)相(xiang)似。有水溶性(xing)的(de)(de)硝酸(suan)(suan)鹽、硫酸(suan)(suan)鹽、氯(lv)化物和(he)過(guo)氯(lv)酸(suan)(suan)鹽;它的(de)(de)氟化物、草酸(suan)(suan)鹽、氫氧化物在水溶液中沉淀。利用耙子(zi)同位素(su)和(he)轟擊粒子(zi)的(de)(de)種(zhong)種(zhong)組合,已發現了幾種(zhong)锎的(de)(de)同位素(su):246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半(ban)衰(shuai)期為(wei)(wei)900年(nian);249Cf半(ban)衰(shuai)期為(wei)(wei)360年(nian);252Cf半(ban)衰(shuai)期為(wei)(wei)2.64年(nian);254Cf半(ban)衰(shuai)期為(wei)(wei)64天。
由氦(hai)同(tong)位素轟擊(ji)鋦(ju)可(ke)得到(dao)微量的(de)锎(kai)(kai)。锎(kai)(kai)的(de)同(tong)位素有(you)從237Cf到(dao)256Cf。锎(kai)(kai)-251是最穩定的(de)同(tong)位素,它的(de)半衰期有(you)898年(nian)。
雖然锎-251是(shi)(shi)最(zui)穩定(ding)的(de)同位素,但是(shi)(shi)最(zui)有(you)商(shang)業價(jia)值(zhi)的(de)卻是(shi)(shi)锎-252。锎-252大部分(fen)都(dou)是(shi)(shi)用(yong)來檢測飛(fei)機行(xing)李內是(shi)(shi)否有(you)爆裂物存在。
锎(kai)是(shi)一種銀(yin)白色的錒系金(jin)屬,熔點為900 ± 30 °C,估計的沸點為1745 °C。處于(yu)純金(jin)屬態(tai)時,锎(kai)是(shi)具(ju)延展(zhan)性的,可以用刀(dao)片輕易(yi)切開。在真空(kong)狀態(tai)下(xia)的锎(kai)金(jin)屬到了300 °C以上時便(bian)會氣(qi)化。在51K(三20 °C)以下(xia)的锎(kai)金(jin)屬具(ju)鐵(tie)磁(ci)性或亞鐵(tie)磁(ci)性,在48至(zhi)66 K時具(ju)反鐵(tie)磁(ci)性,而(er)在160 K(ㄢ10 °C)以上時具(ju)順(shun)磁(ci)性。它與(yu)鑭系元素能(neng)夠形成合金(jin),但人們對其所知(zhi)甚少。
在(zai)一個大氣壓(ya)(ya)力(li)下,锎有兩種(zhong)(zhong)晶體結(jie)構(gou):在(zai)900 °C以下為(wei)雙層(ceng)六方(fang)密(mi)排結(jie)構(gou)(稱α型),此時(shi)密(mi)度為(wei)15.10 g/cm;而另一種(zhong)(zhong)面(mian)心(xin)立方(fang)結(jie)構(gou)(β型)則(ze)在(zai)900 °C以上出(chu)現,密(mi)度為(wei)8.74 g/cm。在(zai)48GPa的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)下,锎的(de)(de)晶體結(jie)構(gou)會(hui)由(you)(you)β型轉變為(wei)第三種(zhong)(zhong)正交晶系結(jie)構(gou)。這是由(you)(you)于锎原子中的(de)(de)5f電子在(zai)此壓(ya)(ya)力(li)下會(hui)變成(cheng)離域電子,這些自由(you)(you)電子夠參與鍵結(jie)的(de)(de)形成(cheng)。
物質(zhi)的(de)(de)體(ti)積(ji)模量(liang)指(zhi)的(de)(de)是該物質(zhi)抗衡均(jun)勻壓力的(de)(de)強度(du)。锎的(de)(de)體(ti)積(ji)模量(liang)為50 ± 5 GPa,這(zhe)與三價的(de)(de)鑭系金屬相似(si),但比一些常見的(de)(de)金屬低(如(ru)鋁:70 GPa)。
參數
電子(zi)構型:1s2 2s2p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d105f10 6s26p6 7s2
同位(wei)素及放(fang)射(she)線: Cf-245[44m] Cf-246[1.5d] Cf-247[3.1h] Cf-248[334d] Cf-249[351y] Cf-250[13y] Cf-251(放(fang) α[900y]) Cf-252[2.6y] Cf-253[17.8d] Cf-254[60.5d]
外圍電子(zi)層排布:5f10 7s2
晶體數據:
晶胞為六方晶胞。
晶胞參數:
a = 338 pm
b = 338 pm
c = 1102.5 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
地質數據:
滯留時間/年:
豐 度
太陽(相對(dui)于 H=1×1012): 未知(zhi)
海(hai)水中/p.p.m.:零(ling)
地(di)殼/p.p.m.: 零
大(da)氣/p.p.m.(體積):
大西洋表面:
太平洋表面:
大西洋深處:
太平洋深處:
生物數據人體中含量
肝/p.p.m.:
器官中: 零
肌(ji)肉/p.p.m.:
血/mg dm-3 :
日(ri)攝入(ru)量/mg: 零
骨/p.p.m.:
人(70Kg)均體內(nei)總(zong)量/mg: 零
锎的化合價
可以(yi)是(shi)4、3或2,也就是(shi)說(shuo)一個锎(kai)原子能夠(gou)形成2至4個化學(xue)鍵(jian)。其(qi)化學(xue)屬性預計將(jiang)會類(lei)似于別的(de)三價錒(a)系元(yuan)素(su),以(yi)及在元(yuan)素(su)周期表(biao)中(zhong)位于锎(kai)以(yi)上的(de)鏑。锎(kai)在室溫下會在空氣(qi)中(zhong)緩(huan)慢地失去光澤,速度(du)隨著濕(shi)度(du)的(de)提(ti)高而加(jia)快。锎(kai)可以(yi)和(he)氫、氮和(he)任何氧族元(yuan)素(su)加(jia)熱(re)進行(xing)反應(ying),其(qi)中(zhong)與不含濕(shi)氣(qi)的(de)氫或與水溶無機酸反應(ying)的(de)速度(du)極快。
锎水溶時
處于(yu)锎(kai)(III)正(zheng)離(li)子狀(zhuang)態。科(ke)學家未能(neng)還原(yuan)或(huo)氧化溶(rong)液中的(de)+3離(li)子。锎(kai)能(neng)夠形成能(neng)溶(rong)于(yu)水的(de)氯(lv)化物(wu)、硝酸鹽(yan)、高氯(lv)酸鹽(yan)及(ji)硫酸鹽(yan),沉淀(dian)后形成氟化物(wu)、草酸鹽(yan)或(huo)氫氧化物(wu)。
同位素
已知的(de)(de)锎(kai)(kai)同位(wei)(wei)素共有20個,有246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等,都是放射性(xing)同位(wei)(wei)素。其中最(zui)穩(wen)定的(de)(de)有锎(kai)(kai)-251(半衰(shuai)期(qi)(qi)為(wei)900年)、锎(kai)(kai)-249(360年)、锎(kai)(kai)-250(13.08年)及(ji)锎(kai)(kai)-252(2.645年)。其余的(de)(de)同位(wei)(wei)素半衰(shuai)期(qi)(qi)都在一年以(yi)下,如锎(kai)(kai)-254半衰(shuai)期(qi)(qi)為(wei)64天,大部分甚至少于20分鐘。锎(kai)(kai)同位(wei)(wei)素的(de)(de)質量數從237到256不(bu)等。
锎(kai)-249是在锫-249進行β衰(shuai)變后形成的。大(da)部分其他的锎(kai)同位素是在核反應(ying)爐中(zhong)對锫進行強烈的中(zhong)子(zi)輻射后產生的。雖(sui)然锎(kai)-251的半衰(shuai)期最長,但是由于容易吸收中(zhong)子(zi)(高中(zhong)子(zi)捕(bu)獲(huo)率(lv))以(yi)及(ji)會(hui)與其他粒子(zi)產生反應(ying)(高中(zhong)子(zi)截面),所以(yi)其產量只有10%。
锎(kai)-252是(shi)個強(qiang)中(zhong)子(zi)射源,因(yin)此其(qi)放(fang)(fang)射性(xing)極高,非常危險。锎(kai)-252有(you)96.9%的(de)概率(lv)進行(xing)α衰(shuai)(shuai)變(損失兩(liang)顆質子(zi)和(he)兩(liang)顆中(zhong)子(zi)),并形成鋦-248,剩余的(de)3.1%概率(lv)進行(xing)自(zi)發裂變。一微克(最(zui))的(de)锎(kai)-252每秒釋放(fang)(fang)230萬顆中(zhong)子(zi),平均每次自(zi)發裂變釋放(fang)(fang)3.7顆中(zhong)子(zi)。其(qi)他大部分的(de)锎(kai)同位素(su)都以α衰(shuai)(shuai)變形成鋦的(de)同位素(su)(原子(zi)序為96)。
用氦離(li)子(zi)轟擊鋦而(er)得。
锎(kai)可以在(zai)核反應(ying)爐和(he)粒(li)子加速(su)器中(zhong)產生。锫-249(24997Bk)受中(zhong)子撞擊(ji)(中(zhong)子捕獲(n,γ))后立即(ji)進(jin)行(xing)β衰變(bian)(β),便會形成(cheng)锎(kai)-250(25098Cf)。反應(ying)如下:
锎-250在受中子撞(zhuang)擊后會產生锎-251和锎-252。
對(dui)镅、鋦(ju)和钚(bu)元素進行中(zhong)子輻(fu)射(she)可(ke)以制成數毫(hao)克(ke)的锎(kai)-252和數微克(ke)的锎(kai)-249。直(zhi)到2006年(nian),科學家利(li)用特殊(shu)的反應爐(lu)對(dui)鋦(ju)-244至248進行中(zhong)子輻(fu)射(she),主要產生出锎(kai)-252,另有較少(shao)的锎(kai)-249至255。
經過美國核能管理委員會可以購得微克量的(de)(de)锎(kai)(kai)-252作商業用途(tu)。世界上僅有(you)兩(liang)處生產(chan)(chan)锎(kai)(kai)的(de)(de)設(she)施(shi)(shi):位于美國的(de)(de)橡樹嶺國家實驗室以及位于俄羅斯的(de)(de)核反(fan)應器研究所。到2003年為止,兩(liang)座設(she)施(shi)(shi)分別每年生產(chan)(chan)0.25克和0.025克的(de)(de)锎(kai)(kai)-252。
設施還生產三(san)個(ge)半衰期頗長的(de)锎同(tong)位(wei)素(su),這需(xu)要鈾(you)-238捕(bu)獲(huo)中(zhong)子(zi)15次,期間不進行核裂變(bian)(bian)或α衰變(bian)(bian)。從(cong)鈾(you)-238開(kai)始的(de)核反應(ying)鏈經過幾個(ge)钚同(tong)位(wei)素(su)、镅同(tong)位(wei)素(su)、鋦同(tong)位(wei)素(su)、锫同(tong)位(wei)素(su)以及锎-249至253。
中子源
可(ke)用作(zuo)高通(tong)量(liang)的中子(zi)源。
能夠利用(yong)的锎的數量非常少,使其(qi)應用(yong)受到了限制,可(ke)是,它作為裂解碎片源,被用(yong)于(yu)核(he)研究。
該元素(su)是世(shi)界上(shang)最昂貴(gui)的元素(su),1克價(jia)值2700萬美元, 是金子的65萬倍(bei)。
可用作高通量的中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)源。 在核醫學領域(yu)可用來治療惡性腫瘤(liu)。由(you)于锎-252中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)源可以做得很小很細(xi),這是(shi)(shi)其它中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)源所做不(bu)到(dao)的,所以把中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)源經(jing)過軟管送到(dao)人(ren)體(ti)腔(qiang)內器(qi)官腫瘤(liu)部(bu)位(wei),或者植入到(dao)人(ren)體(ti)的腫瘤(liu)組織內進(jin)行治療。特別是(shi)(shi)對子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)宮癌(ai)、口腔(qiang)癌(ai)、直腸癌(ai)、食道癌(ai)、胃(wei)癌(ai)、鼻腔(qiang)癌(ai)等,锎-252中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)治療都有相當(dang)好的療效。
應用發展
中(zhong)國生(sheng)產(chan)和應用(yong)(yong)锎-252中(zhong)子(zi)源(yuan)始于(yu)20世紀90年代。锎是(shi)一種人(ren)造元素(su)(su),其同(tong)位(wei)素(su)(su)锎-252被(bei)用(yong)(yong)于(yu)近距離(li)治療(liao)。這種同(tong)位(wei)素(su)(su)首次(ci)發現于(yu)氫彈(dan)爆炸后的(de)塵埃(ai),是(shi)能(neng)(neng)夠(gou)產(chan)生(sheng)豐富中(zhong)子(zi)的(de)唯一核素(su)(su)。1968年醫用(yong)(yong)锎源(yuan)被(bei)用(yong)(yong)來治療(liao)首例病(bing)人(ren),中(zhong)子(zi)近距離(li)治療(liao)法(fa)由此誕生(sheng)。中(zhong)子(zi)治癌是(shi)最先進的(de)癌癥(zheng)治療(liao)方法(fa)之一,治療(liao)效果優于(yu)當前被(bei)廣泛使(shi)用(yong)(yong)的(de)放(fang)(fang)療(liao)。它無須讓(rang)病(bing)人(ren)全身接(jie)受放(fang)(fang)射性(xing)射線(xian),而是(shi)利用(yong)(yong)特制的(de)施(shi)源(yuan)器將(jiang)中(zhong)子(zi)源(yuan)送入人(ren)體(ti)或腫瘤內進行腔內、管(guan)內或組織間照(zhao)射,放(fang)(fang)射反應輕(qing)且能(neng)(neng)夠(gou)徹底殺(sha)死癌細(xi)胞。
中子(zi)刀是(shi)锎-252中子(zi)源自動(dong)遙控式后裝治療(liao)系統,是(shi)一(yi)種放(fang)射(she)(she)治療(liao),融核物(wu)理學、放(fang)射(she)(she)生物(wu)學、自動(dong)控制、計算(suan)機等多門(men)學科為(wei)一(yi)體的先(xian)(xian)進醫療(liao)設(she)備(bei)、以治療(liao)人體腔道或管道內腫瘤(liu)為(wei)主的大型現代化高科技放(fang)射(she)(she)治療(liao)設(she)備(bei)。具有(you)世界領先(xian)(xian)水平,中子(zi)刀填補了中國乃至(zhi)世界治癌領域的一(yi)項空白。
橡樹(shu)嶺國家實(shi)驗室建造的(de)50噸重運輸(shu)桶,可(ke)用于運載最多1克(ke)的(de)Cf。運輸(shu)此類高放射(she)性(xing)物質必須用到重型容器,以避免可(ke)能的(de)意外。
锎(kai)-252作(zuo)為(wei)一種強中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)射源(yuan)(yuan),有著(zhu)幾個應(ying)用(yong)(yong)(yong)的范疇(chou)。每微克的锎(kai)每分(fen)(fen)鐘能夠產生(sheng)1.39億顆中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)。因(yin)此锎(kai)可以被(bei)(bei)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)核反應(ying)爐(lu)的中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)啟動源(yuan)(yuan)或在中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)活化分(fen)(fen)析(xi)(xi)中(zhong)(zhong)(zhong)作(zuo)為(wei)(非(fei)來(lai)自反應(ying)爐(lu)的)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)(yuan)。在放(fang)射治(zhi)療無(wu)效時(shi),子(zi)(zi)(zi)宮頸癌(ai)和(he)腦癌(ai)的治(zhi)療用(yong)(yong)(yong)到了锎(kai)所產生(sheng)的中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)。自從1969年(nian)薩瓦那河發電廠向佐治(zhi)亞(ya)理工學院借出119 最(zui)萀锎(kai)-252之后,锎(kai)一直被(bei)(bei)用(yong)(yong)(yong)于教育(yu)范疇(chou)上。在煤(mei)炭、水泥產業中(zhong)(zhong)(zhong),锎(kai)也被(bei)(bei)應(ying)用(yong)(yong)(yong)在煤(mei)元素分(fen)(fen)析(xi)(xi)和(he)粒(li)狀物質分(fen)(fen)析(xi)(xi)機上。
由于(yu)(yu)中(zhong)子(zi)(zi)能夠穿透物質,所以(yi)锎(kai)(kai)也可以(yi)被用(yong)在探(tan)測(ce)器中(zhong),如(ru)燃(ran)料棒掃描(miao)儀(yi),使用(yong)中(zhong)子(zi)(zi)射線(xian)照(zhao)相術(shu)來探(tan)測(ce)飛機和武器部(bu)(bu)件的腐(fu)蝕、問題焊接(jie)點(dian)、破裂(lie)及內部(bu)(bu)濕氣(qi),以(yi)及便攜式金(jin)屬探(tan)測(ce)器等。中(zhong)子(zi)(zi)濕度計利用(yong)锎(kai)(kai)-252來尋找油(you)井中(zhong)的水和石油(you),為金(jin)銀礦的實地探(tan)測(ce)提供中(zhong)子(zi)(zi)源,以(yi)及探(tan)測(ce)地下水的流(liu)動。1982年锎(kai)(kai)-252的主要(yao)用(yong)途按(an)用(yong)量比例分別為:反(fan)應爐啟(qi)動源(48.3%)、燃(ran)料棒掃描(miao)儀(yi)(25.3%)及活化(hua)分析(19.4%)。到了1994年,大部(bu)(bu)分的锎(kai)(kai)-252都(dou)用(yong)于(yu)(yu)中(zhong)子(zi)(zi)射線(xian)照(zhao)相(77.4%),而燃(ran)料棒掃描(miao)儀(yi)(12.1%)和反(fan)應爐啟(qi)動源(6.9%)則成了次要(yao)的應用(yong)范圍。
锎(kai)-251的(de)臨界質量很低(di)(約(yue)為(wei)5 kg)。人們曾夸大其低(di)臨界質量的(de)可能(neng)用途。
2006年10月,位于俄羅斯(si)杜布(bu)納聯合(he)核研究(jiu)所的研究(jiu)人員宣布(bu)成功(gong)合(he)成3顆Uuo(118號元(yuan)素(su)(su))原子(zi)。他(ta)們利(li)用鈣-48撞擊锎(kai)-249,產生了這個目前最重的元(yuan)素(su)(su)。該次(ci)實驗(yan)的目標體是一片(pian)(pian)面(mian)積(ji)為(wei)32 cm、含有(you)10 mg锎(kai)-249的鈦(tai)薄片(pian)(pian)。 其他(ta)用到锎(kai)來合(he)成的超鈾元(yuan)素(su)(su)還包括1961年以硼原子(zi)核撞擊锎(kai)所形成的鐒元(yuan)素(su)(su)。
锎在核醫學(xue)領域可用來治(zhi)療(liao)惡性腫瘤(liu)。由于锎-252中子源(yuan)可以做得(de)很(hen)小很(hen)細,這是(shi)其它中子源(yuan)所做不到的,所以把(ba)中子源(yuan)經過軟管送到人體腔(qiang)內(nei)器官腫瘤(liu)部(bu)位,或者(zhe)植入(ru)到人體的腫瘤(liu)組(zu)織內(nei)進行治(zhi)療(liao)。特別是(shi)對子宮(gong)癌(ai)、口腔(qiang)癌(ai)、直腸癌(ai)、食道癌(ai)、胃癌(ai)、鼻(bi)腔(qiang)癌(ai)等,锎-252中子治(zhi)療(liao)都有相當好的療(liao)效(xiao)。
我(wo)國(guo)生(sheng)產(chan)和(he)應用锎(kai)-252中(zhong)(zhong)子(zi)源始于20世紀(ji)90年代(dai)。1992年中(zhong)(zhong)國(guo)已建立(li)了锎(kai)-252中(zhong)(zhong)子(zi)源生(sheng)產(chan)線。由俄羅斯提(ti)供锎(kai)-252原(yuan)料(liao)和(he)工藝(yi)設(she)備(bei),在中(zhong)(zhong)國(guo)生(sheng)產(chan)锎(kai)-252中(zhong)(zhong)子(zi)源。
中國已有公司從事锎-252中子治療(liao)儀的開(kai)發,于(yu)1999年(nian)(nian)起,經過幾年(nian)(nian)的臨床(chuang)應用,顯(xian)示出非常好(hao)的療(liao)效。
锎(kai)是一(yi)(yi)種(zhong)人造元素,其同位素锎(kai)-252被用(yong)(yong)于近(jin)距離(li)治(zhi)(zhi)療(liao)。這種(zhong)同位素首次發(fa)現(xian)于氫彈爆炸(zha)后的(de)塵埃,是能夠(gou)(gou)產生(sheng)豐富(fu)中(zhong)(zhong)子的(de)唯一(yi)(yi)核(he)素。1968年醫用(yong)(yong)锎(kai)源被用(yong)(yong)來(lai)治(zhi)(zhi)療(liao)首例病人,中(zhong)(zhong)子近(jin)距離(li)治(zhi)(zhi)療(liao)法(fa)(fa)由此誕(dan)生(sheng)。中(zhong)(zhong)子治(zhi)(zhi)癌是最先進(jin)的(de)癌癥治(zhi)(zhi)療(liao)方法(fa)(fa)之一(yi)(yi),治(zhi)(zhi)療(liao)效(xiao)果優于當(dang)前被廣泛(fan)使用(yong)(yong)的(de)放(fang)療(liao)。它(ta)無(wu)須讓(rang)病人全身接受放(fang)射性射線,而是利(li)用(yong)(yong)特(te)制的(de)施源器將(jiang)中(zhong)(zhong)子源送(song)入人體(ti)或(huo)腫(zhong)瘤內(nei)進(jin)行腔內(nei)、管內(nei)或(huo)組織間照射,放(fang)射反(fan)應輕且能夠(gou)(gou)徹底殺死癌細胞(bao)。
锎(kai)累積在(zai)骨骼組(zu)織里的(de)锎(kai)會釋(shi)放(fang)(fang)輻射,破(po)壞身體(ti)制造紅(hong)血球的(de)能力。由(you)于放(fang)(fang)射性極(ji)強,在(zai)環境中的(de)存量極(ji)低,所以锎(kai)在(zai)生物體(ti)中沒有任何自(zi)然的(de)用(yong)途(tu)。
在(zai)進(jin)食受(shou)锎(kai)污染(ran)的(de)食物或飲料,或吸入含有锎(kai)的(de)懸浮顆粒之后,锎(kai)就會(hui)進(jin)入體(ti)內。在(zai)身體(ti)里,只有0.05%的(de)锎(kai)會(hui)進(jin)入血液(ye)里,其(qi)中的(de)65%會(hui)積累在(zai)骨骼(ge)中,肝(gan)臟25%,其(qi)余的(de)主要(yao)通過排尿排出身體(ti)。骨骼(ge)和肝(gan)臟中積累的(de)锎(kai)分(fen)別會(hui)在(zai)50年(nian)和20年(nian)后消失(shi)。锎(kai)會(hui)首先附在(zai)骨骼(ge)的(de)表面,之后會(hui)慢慢蔓延到骨骼(ge)的(de)各個部(bu)分(fen)。
一旦進(jin)入(ru)體內,锎會造(zao)成很大(da)的(de)損(sun)害(hai)。另外,锎-249和锎-251能釋放伽馬射線,對外表組織造(zao)成傷害(hai)。锎所(suo)釋放的(de)電離(li)輻射在骨骼和肝臟中可(ke)致癌(ai)。