锎(臺灣、香(xiang)港、澳門稱鉲)是一(yi)種人(ren)工合(he)成的放(fang)射性(xing)化(hua)學(xue)元素(su),它(ta)的化(hua)學(xue)符號是Cf,它(ta)的原子序數(shu)是98,屬(shu)于(yu)錒系元素(su)之(zhi)一(yi)。
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·西奧多·西博格在(zai)伯克(ke)利加州(zhou)大學首次發現(xian)了锎(kai)(kai)(kai)元(yuan)(yuan)素(su)。锎(kai)(kai)(kai)是(shi)(shi)(shi)第六個被發現(xian)的(de)(de)超鈾元(yuan)(yuan)素(su)。研究小組在(zai)1950年3月17日發布了該項發現(xian)。锎(kai)(kai)(kai)的(de)(de)拼(pin)音名稱是(shi)(shi)(shi)以美國的(de)(de)加利福尼(ni)亞(ya)州(zhou)命名。該地是(shi)(shi)(shi)加利福尼(ni)亞(ya)大學柏克(ke)萊分校(xiao)的(de)(de)所(suo)在(zai)州(zhou)份
美國(guo)加(jia)州(zhou)伯克利的1.5米直徑回旋(xuan)加(jia)速器將α粒子(zi)(42He)加(jia)速至35 MeV能量,射向一(yi)微克大(da)小的鋦(ju)-242目標(biao),以此(ci)產生了锎-245(24598Cf)和一(yi)顆自由中子(zi)(n)。
此次實(shi)驗只(zhi)產生了(le)大約5千(qian)顆锎原子,半(ban)衰期為44分(fen)鐘(zhong)。
該新元(yuan)素(su)以(yi)加州(zhou)(zhou)和加州(zhou)(zhou)大學(xue)命(ming)(ming)名。這和95至97號元(yuan)素(su)的命(ming)(ming)名方式(shi)有所不同。第95至97號元(yuan)素(su)是(shi)(shi)利用(yong)類似(si)于對上(shang)的元(yuan)素(su)之命(ming)(ming)名方式(shi)而命(ming)(ming)名的。但(dan)是(shi)(shi),98號元(yuan)素(su)以(yi)上(shang)的鏑(Dysprosium)的意思是(shi)(shi)“難取得”,所以(yi)研(yan)究人員決定打破(po)此前(qian)的非正式(shi)命(ming)(ming)名常(chang)規。
愛達荷國家實驗(yan)室通過對(dui)钚目標體進行(xing)輻(fu)射,首(shou)次(ci)產生了重量(liang)可觀(guan)的锎(kai)(kai)(kai)元素,并于1954年發布了研究(jiu)結果(guo)。產生的樣本(ben)(ben)中(zhong)能夠觀(guan)察到(dao)(dao)锎(kai)(kai)(kai)-252的高(gao)自發裂變率(lv)。1958年,科(ke)學家首(shou)次(ci)對(dui)濃縮锎(kai)(kai)(kai)進行(xing)了實驗(yan)。在(zai)對(dui)钚-239進行(xing)中(zhong)子輻(fu)射連續5年之(zhi)后,科(ke)學家在(zai)樣本(ben)(ben)中(zhong)發現了從锎(kai)(kai)(kai)-249到(dao)(dao)锎(kai)(kai)(kai)-252的各(ge)個同位素。兩(liang)年后的1960年,勞(lao)倫斯伯克利國家實驗(yan)室的Burris Cunningham和James Wallman把锎(kai)(kai)(kai)置(zhi)于蒸汽與鹽(yan)酸中(zhong),第一(yi)次(ci)制成了锎(kai)(kai)(kai)的化合物——三氯化锎(kai)(kai)(kai)、氯氧化锎(kai)(kai)(kai)及氧化锎(kai)(kai)(kai)。
1960年(nian)代,位(wei)于美國(guo)田納西州橡樹(shu)嶺的(de)橡樹(shu)嶺國(guo)家實驗(yan)室(shi)利用(yong)其高通率同(tong)位(wei)素(su)反應(ying)爐(lu)(HFIR)產生了少量(liang)的(de)锎(kai)。到1995年(nian)為止,HFIR的(de)實際锎(kai)年(nian)產量(liang)為500毫克(ke)。在《英美共同(tong)防(fang)御協約》下英國(guo)向美國(guo)提供的(de)钚元素(su)曾用(yong)于制造(zao)锎(kai)。
美國(guo)原(yuan)子能協會在1970年(nian)代初起(qi)向(xiang)工業及(ji)學(xue)術機構(gou)銷售锎(kai)-252同位素,每微(wei)克價格為10美元,從1970至1990年(nian)每年(nian)一共售出150微(wei)克锎(kai)-252。Haire和Baybarz于1974年(nian)用鑭金屬(shu)(shu)還原(yuan)了(le)氧化(hua)锎(kai)(III),首次(ci)制成數微(wei)克重(zhong)、厚度小于1微(wei)米的(de)锎(kai)金屬(shu)(shu)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衰變,從而(er)形成锎。在使用锎進行探礦或醫學治療的設(she)施(shi)附近也可以發現(xian)锎。锎不易溶于水(shui),但會黏附在泥土上,所以泥土中锎的濃(nong)度可以比泥土粒子周圍的水(shui)高出500倍。
1980年之(zhi)前(qian)大氣層核試驗(yan)的輻射落塵(chen)散落在環(huan)境(jing)中(zhong),其中(zhong)含(han)有少量的锎。從(cong)空(kong)氣中(zhong)采得的核爆(bao)輻射落塵(chen)中(zhong)曾(ceng)被發(fa)現(xian)含(han)有質量數(shu)為249、252、253和254的锎同位(wei)素(su)。
科學(xue)家曾認為(wei)超(chao)新(xin)星(xing)會(hui)產(chan)生锎(kai),因為(wei)超(chao)新(xin)星(xing)物質的(de)衰(shuai)變符合(he)(he)Cf的(de)60天半衰(shuai)期。不過,之后的(de)研究未能探測到锎(kai)譜線(xian),人們也一(yi)般認為(wei)超(chao)新(xin)星(xing)的(de)光變曲(qu)線(xian)是(shi)符合(he)(he)鎳(nie)-56的(de)特征的(de)。
同(tong)位(wei)素:同(tong)位(wei)素有245Cf到(dao)254Cf。最(zui)穩定的同(tong)位(wei)素是251Cf,半(ban)衰(shuai)期是898年。
發現:1950年3月17日,美國的湯普森(S.G.Thompson)、小斯特里(li)特(K.Street Jr.)、喬(qiao)索(A.Chiorso)和(he)西博(bo)格(G.T.Seaporg)發現了锎。用回旋加速器加速的氦離子轟(hong)擊242Cm,幾(ji)乎和(he)锫同時發現。
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。化學性質(zhi)活(huo)潑,與(yu)其他+3價錒系元素(su)(su)相似(si)。有水溶(rong)性的硝酸(suan)(suan)鹽、硫酸(suan)(suan)鹽、氯化物(wu)和過氯酸(suan)(suan)鹽;它的氟(fu)化物(wu)、草酸(suan)(suan)鹽、氫氧化物(wu)在水溶(rong)液中沉淀(dian)。利用耙子(zi)同(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)和轟擊粒子(zi)的種(zhong)(zhong)種(zhong)(zhong)組合(he),已發(fa)現(xian)了幾種(zhong)(zhong)锎的同(tong)位(wei)(wei)素(su)(su):246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半衰(shuai)(shuai)期為(wei)900年;249Cf半衰(shuai)(shuai)期為(wei)360年;252Cf半衰(shuai)(shuai)期為(wei)2.64年;254Cf半衰(shuai)(shuai)期為(wei)64天。
由氦同(tong)位(wei)(wei)素轟擊鋦可得到微(wei)量的(de)(de)锎。锎的(de)(de)同(tong)位(wei)(wei)素有從237Cf到256Cf。锎-251是最(zui)穩定的(de)(de)同(tong)位(wei)(wei)素,它(ta)的(de)(de)半衰(shuai)期有898年。
雖然(ran)锎(kai)-251是(shi)最穩定的同位素,但是(shi)最有商業價值的卻是(shi)锎(kai)-252。锎(kai)-252大部(bu)分都(dou)是(shi)用來檢測飛機(ji)行李(li)內是(shi)否有爆(bao)裂物存在。
锎是(shi)一種銀白色的錒系金(jin)(jin)屬(shu),熔點為900 ± 30 °C,估計的沸點為1745 °C。處于純(chun)金(jin)(jin)屬(shu)態時(shi),锎是(shi)具(ju)(ju)延展性的,可以用刀片(pian)輕易(yi)切開。在真(zhen)空狀態下的锎金(jin)(jin)屬(shu)到了300 °C以上時(shi)便會氣化。在51K(三(san)20 °C)以下的锎金(jin)(jin)屬(shu)具(ju)(ju)鐵(tie)(tie)磁(ci)性或亞鐵(tie)(tie)磁(ci)性,在48至66 K時(shi)具(ju)(ju)反(fan)鐵(tie)(tie)磁(ci)性,而在160 K(ㄢ10 °C)以上時(shi)具(ju)(ju)順磁(ci)性。它與鑭系元(yuan)素能(neng)夠形成合金(jin)(jin),但人們對其所知甚少。
在(zai)一(yi)個大氣壓(ya)力下(xia)(xia),锎有兩(liang)種晶(jing)體結構(gou):在(zai)900 °C以下(xia)(xia)為(wei)雙層六方密排結構(gou)(稱α型(xing)),此時密度為(wei)15.10 g/cm;而(er)另一(yi)種面(mian)心立方結構(gou)(β型(xing))則(ze)在(zai)900 °C以上出現(xian),密度為(wei)8.74 g/cm。在(zai)48GPa的壓(ya)力下(xia)(xia),锎的晶(jing)體結構(gou)會(hui)由β型(xing)轉變(bian)為(wei)第三種正交晶(jing)系(xi)結構(gou)。這是(shi)由于锎原(yuan)子(zi)中的5f電子(zi)在(zai)此壓(ya)力下(xia)(xia)會(hui)變(bian)成離域電子(zi),這些自由電子(zi)夠參與鍵(jian)結的形成。
物質的(de)(de)體積模(mo)量指的(de)(de)是該物質抗衡均勻壓(ya)力的(de)(de)強度。锎的(de)(de)體積模(mo)量為(wei)50 ± 5 GPa,這與三價(jia)的(de)(de)鑭系金(jin)屬相(xiang)似,但(dan)比一些常見的(de)(de)金(jin)屬低(如鋁:70 GPa)。
參數
電子構型(xing):1s2 2s2p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d105f10 6s26p6 7s2
同位素及放射線(xian): Cf-245[44m] Cf-246[1.5d] Cf-247[3.1h] Cf-248[334d] Cf-249[351y] Cf-250[13y] Cf-251(放 α[900y]) Cf-252[2.6y] Cf-253[17.8d] Cf-254[60.5d]
外圍電子(zi)層(ceng)排布:5f10 7s2
晶體數據:
晶(jing)胞(bao)為(wei)六方(fang)晶(jing)胞(bao)。
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(相對于 H=1×1012): 未(wei)知(zhi)
海水(shui)中/p.p.m.:零
地殼(ke)/p.p.m.: 零
大氣/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(ren)體中含(han)量
肝/p.p.m.:
器官中: 零
肌肉/p.p.m.:
血(xue)/mg dm-3 :
日攝入量/mg: 零
骨/p.p.m.:
人(ren)(70Kg)均體內總量/mg: 零
锎的化合價
可以(yi)是4、3或2,也就是說一個锎原子能(neng)夠(gou)形成2至4個化(hua)學鍵。其(qi)化(hua)學屬(shu)性(xing)預計將會類(lei)似于別的(de)(de)三價錒系元素,以(yi)及在(zai)元素周(zhou)期表中(zhong)位于锎以(yi)上(shang)的(de)(de)鏑。锎在(zai)室溫(wen)下會在(zai)空氣(qi)中(zhong)緩慢地失(shi)去(qu)光澤(ze),速度隨著(zhu)濕度的(de)(de)提高(gao)而加快。锎可以(yi)和氫、氮和任(ren)何氧(yang)族元素加熱進行(xing)反應,其(qi)中(zhong)與不含濕氣(qi)的(de)(de)氫或與水溶無機酸(suan)反應的(de)(de)速度極快。
锎水溶時
處于(yu)锎(III)正離子狀態(tai)。科學(xue)家未能(neng)還(huan)原或氧(yang)化(hua)溶(rong)液(ye)中的(de)+3離子。锎能(neng)夠形成能(neng)溶(rong)于(yu)水的(de)氯化(hua)物、硝酸(suan)鹽、高氯酸(suan)鹽及硫酸(suan)鹽,沉淀后形成氟化(hua)物、草(cao)酸(suan)鹽或氫(qing)氧(yang)化(hua)物。
同位素
已(yi)知的锎(kai)(kai)同位素(su)共有(you)(you)(you)20個(ge),有(you)(you)(you)246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等(deng),都是放(fang)射性(xing)同位素(su)。其中最(zui)穩定的有(you)(you)(you)锎(kai)(kai)-251(半(ban)(ban)衰(shuai)期為900年(nian))、锎(kai)(kai)-249(360年(nian))、锎(kai)(kai)-250(13.08年(nian))及锎(kai)(kai)-252(2.645年(nian))。其余的同位素(su)半(ban)(ban)衰(shuai)期都在一年(nian)以下(xia),如锎(kai)(kai)-254半(ban)(ban)衰(shuai)期為64天,大部分(fen)甚至少于(yu)20分(fen)鐘。锎(kai)(kai)同位素(su)的質量數(shu)從(cong)237到256不等(deng)。
锎(kai)(kai)-249是在(zai)(zai)锫(pei)-249進行β衰(shuai)變后形成的(de)。大(da)部(bu)分其他(ta)的(de)锎(kai)(kai)同位素是在(zai)(zai)核(he)反(fan)應(ying)爐(lu)中(zhong)(zhong)對锫(pei)進行強烈(lie)的(de)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)輻射后產生(sheng)的(de)。雖然锎(kai)(kai)-251的(de)半衰(shuai)期(qi)最長,但是由于容(rong)易(yi)吸收中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(高中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)捕獲率)以及會與其他(ta)粒子(zi)(zi)產生(sheng)反(fan)應(ying)(高中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)截面(mian)),所以其產量只有10%。
锎(kai)(kai)(kai)-252是個強中子(zi)射(she)源,因此其(qi)放(fang)(fang)(fang)射(she)性極高,非常(chang)危險。锎(kai)(kai)(kai)-252有96.9%的概率進(jin)行α衰(shuai)變(損失兩顆質子(zi)和兩顆中子(zi)),并形成鋦(ju)-248,剩余的3.1%概率進(jin)行自(zi)發裂變。一微克(ke)(最)的锎(kai)(kai)(kai)-252每秒釋放(fang)(fang)(fang)230萬顆中子(zi),平均每次自(zi)發裂變釋放(fang)(fang)(fang)3.7顆中子(zi)。其(qi)他(ta)大部分(fen)的锎(kai)(kai)(kai)同位素(su)都以α衰(shuai)變形成鋦(ju)的同位素(su)(原子(zi)序為(wei)96)。
用(yong)氦(hai)離子(zi)轟擊鋦而得。
锎可以在核反(fan)(fan)應爐和粒子加(jia)速器中(zhong)產生。锫-249(24997Bk)受中(zhong)子撞擊(中(zhong)子捕獲(n,γ))后立即(ji)進行(xing)β衰變(β),便會形成锎-250(25098Cf)。反(fan)(fan)應如下:
锎(kai)(kai)-250在受(shou)中子撞(zhuang)擊后會產生(sheng)锎(kai)(kai)-251和(he)锎(kai)(kai)-252。
對镅、鋦和钚元素進行中子輻射可以(yi)制成數毫(hao)克(ke)的(de)(de)锎-252和數微克(ke)的(de)(de)锎-249。直到2006年(nian),科學家利用特(te)殊(shu)的(de)(de)反應爐對鋦-244至(zhi)248進行中子輻射,主(zhu)要產生出锎-252,另(ling)有較少的(de)(de)锎-249至(zhi)255。
經過(guo)美國核(he)能管理委員會可以購(gou)得微克量(liang)的锎(kai)(kai)-252作(zuo)商業用(yong)途。世界(jie)上(shang)僅有(you)兩處生產锎(kai)(kai)的設施:位于美國的橡(xiang)樹嶺(ling)國家實驗(yan)室(shi)以及位于俄羅斯的核(he)反(fan)應器研究所。到(dao)2003年為止,兩座設施分別每(mei)年生產0.25克和0.025克的锎(kai)(kai)-252。
設施還生(sheng)產(chan)三個半衰期頗長的锎(kai)同(tong)位(wei)(wei)素(su),這需要鈾-238捕獲中(zhong)子15次,期間不(bu)進行核(he)裂變或α衰變。從鈾-238開始(shi)的核(he)反應鏈經過(guo)幾個钚同(tong)位(wei)(wei)素(su)、镅同(tong)位(wei)(wei)素(su)、鋦同(tong)位(wei)(wei)素(su)、锫同(tong)位(wei)(wei)素(su)以及锎(kai)-249至253。
中子源
可用作高通量的中子(zi)源。
能夠利(li)用的锎(kai)的數量非常少,使其應用受到了限制,可是,它(ta)作為(wei)裂解碎片源,被用于核研究。
該(gai)元(yuan)素(su)是世界上最昂貴(gui)的(de)元(yuan)素(su),1克(ke)價值2700萬美元(yuan), 是金(jin)子(zi)的(de)65萬倍。
可用(yong)(yong)作高(gao)通量(liang)的中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)。 在核醫學領(ling)域可用(yong)(yong)來(lai)治(zhi)療(liao)(liao)惡性腫(zhong)瘤(liu)。由于(yu)锎(kai)-252中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)可以做(zuo)(zuo)得(de)很小很細(xi),這(zhe)是其它(ta)中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)所(suo)做(zuo)(zuo)不到的,所(suo)以把中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)經過軟(ruan)管(guan)送(song)到人體(ti)腔內器官腫(zhong)瘤(liu)部(bu)位,或(huo)者植(zhi)入到人體(ti)的腫(zhong)瘤(liu)組織(zhi)內進(jin)行(xing)治(zhi)療(liao)(liao)。特(te)別(bie)是對子(zi)宮癌、口腔癌、直腸癌、食道癌、胃(wei)癌、鼻腔癌等,锎(kai)-252中(zhong)(zhong)子(zi)治(zhi)療(liao)(liao)都(dou)有相(xiang)當好的療(liao)(liao)效。
應用發展
中(zhong)國生(sheng)產(chan)和應用锎(kai)-252中(zhong)子(zi)源始(shi)于(yu)20世紀90年代。锎(kai)是一(yi)(yi)種人造元(yuan)素,其同位(wei)素锎(kai)-252被用于(yu)近距(ju)離治(zhi)療(liao)(liao)。這種同位(wei)素首次(ci)發(fa)現(xian)于(yu)氫彈爆炸(zha)后的(de)(de)塵埃,是能(neng)夠(gou)產(chan)生(sheng)豐富中(zhong)子(zi)的(de)(de)唯一(yi)(yi)核素。1968年醫(yi)用锎(kai)源被用來治(zhi)療(liao)(liao)首例病人,中(zhong)子(zi)近距(ju)離治(zhi)療(liao)(liao)法(fa)(fa)由(you)此誕生(sheng)。中(zhong)子(zi)治(zhi)癌(ai)是最(zui)先進(jin)的(de)(de)癌(ai)癥治(zhi)療(liao)(liao)方法(fa)(fa)之(zhi)一(yi)(yi),治(zhi)療(liao)(liao)效果優于(yu)當前被廣(guang)泛使(shi)用的(de)(de)放(fang)(fang)療(liao)(liao)。它(ta)無(wu)須讓病人全身接受放(fang)(fang)射(she)性(xing)射(she)線,而是利(li)用特制的(de)(de)施(shi)源器將中(zhong)子(zi)源送入人體或(huo)腫(zhong)瘤內進(jin)行(xing)腔內、管內或(huo)組織間照(zhao)射(she),放(fang)(fang)射(she)反應輕(qing)且能(neng)夠(gou)徹底(di)殺死癌(ai)細胞。
中(zhong)(zhong)子刀是(shi)锎-252中(zhong)(zhong)子源自動遙控(kong)式后裝(zhuang)治療(liao)(liao)系統,是(shi)一種放射(she)治療(liao)(liao),融(rong)核物理學、放射(she)生(sheng)物學、自動控(kong)制、計算機等多門(men)學科為(wei)一體(ti)的(de)先(xian)(xian)進醫療(liao)(liao)設備(bei)、以治療(liao)(liao)人體(ti)腔道(dao)或管道(dao)內腫(zhong)瘤(liu)為(wei)主(zhu)的(de)大(da)型現代化(hua)高科技放射(she)治療(liao)(liao)設備(bei)。具有世(shi)界領先(xian)(xian)水平,中(zhong)(zhong)子刀填補了中(zhong)(zhong)國乃至(zhi)世(shi)界治癌領域的(de)一項空(kong)白。
橡樹嶺國家實驗室建造的(de)50噸重(zhong)運(yun)輸桶,可用于運(yun)載最多1克(ke)的(de)Cf。運(yun)輸此類高放(fang)射性物質必須用到重(zhong)型容器,以避免可能的(de)意外。
锎(kai)-252作(zuo)為一種強中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)射源(yuan),有著幾個應(ying)(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)范疇。每微克的(de)(de)锎(kai)每分鐘能夠產生1.39億顆中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)。因此(ci)锎(kai)可(ke)以被(bei)用(yong)(yong)作(zuo)核反應(ying)(ying)爐(lu)的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)啟動源(yuan)或(huo)在中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)活(huo)化分析中(zhong)(zhong)作(zuo)為(非來(lai)自(zi)反應(ying)(ying)爐(lu)的(de)(de))中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)源(yuan)。在放(fang)射治(zhi)(zhi)療無效時,子(zi)(zi)(zi)宮頸癌和腦癌的(de)(de)治(zhi)(zhi)療用(yong)(yong)到了锎(kai)所產生的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)。自(zi)從1969年薩瓦那河發電(dian)廠向佐治(zhi)(zhi)亞(ya)理工學(xue)院借出119 最萀锎(kai)-252之后,锎(kai)一直被(bei)用(yong)(yong)于教(jiao)育(yu)范疇上。在煤炭、水泥產業中(zhong)(zhong),锎(kai)也被(bei)應(ying)(ying)用(yong)(yong)在煤元素分析和粒狀物質分析機(ji)上。
由于中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)能夠(gou)穿(chuan)透物質,所以(yi)锎也(ye)可以(yi)被用(yong)在探(tan)測(ce)器(qi)中(zhong)(zhong)(zhong),如燃料(liao)棒掃(sao)描儀,使(shi)用(yong)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)射(she)線(xian)照(zhao)相(xiang)術(shu)來探(tan)測(ce)飛(fei)機和(he)武器(qi)部件的(de)腐蝕、問(wen)題焊接點、破(po)裂及(ji)內部濕氣(qi),以(yi)及(ji)便(bian)攜(xie)式金屬探(tan)測(ce)器(qi)等。中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)濕度計利用(yong)锎-252來尋找油井中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)水和(he)石油,為金銀礦(kuang)的(de)實(shi)地探(tan)測(ce)提(ti)供中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源(yuan),以(yi)及(ji)探(tan)測(ce)地下水的(de)流動。1982年锎-252的(de)主要用(yong)途(tu)按用(yong)量比例(li)分(fen)別為:反應爐啟(qi)動源(yuan)(48.3%)、燃料(liao)棒掃(sao)描儀(25.3%)及(ji)活化(hua)分(fen)析(19.4%)。到了(le)(le)1994年,大部分(fen)的(de)锎-252都(dou)用(yong)于中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)射(she)線(xian)照(zhao)相(xiang)(77.4%),而(er)燃料(liao)棒掃(sao)描儀(12.1%)和(he)反應爐啟(qi)動源(yuan)(6.9%)則(ze)成了(le)(le)次要的(de)應用(yong)范圍。
锎-251的(de)臨(lin)界(jie)質(zhi)量(liang)很低(di)(約為5 kg)。人們曾夸大其低(di)臨(lin)界(jie)質(zhi)量(liang)的(de)可能用途。
2006年10月,位于俄羅(luo)斯杜布納聯合核研(yan)究所(suo)的(de)研(yan)究人員宣(xuan)布成功合成3顆Uuo(118號元素)原子。他們利用鈣-48撞擊(ji)锎-249,產(chan)生了這個目前(qian)最重(zhong)的(de)元素。該次實驗的(de)目標體(ti)是一片(pian)面(mian)積為(wei)32 cm、含有10 mg锎-249的(de)鈦(tai)薄片(pian)。 其他用到锎來(lai)合成的(de)超鈾元素還包(bao)括1961年以硼原子核撞擊(ji)锎所(suo)形(xing)成的(de)鐒元素。
锎在核醫(yi)學領域可(ke)(ke)用來治療(liao)惡性腫(zhong)瘤(liu)。由于锎-252中(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)可(ke)(ke)以(yi)做得很小很細,這是其它(ta)中(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)所(suo)做不到的,所(suo)以(yi)把中(zhong)子(zi)源(yuan)(yuan)經過軟管(guan)送到人(ren)體腔(qiang)內器官腫(zhong)瘤(liu)部(bu)位,或者植入到人(ren)體的腫(zhong)瘤(liu)組織(zhi)內進(jin)行治療(liao)。特別是對子(zi)宮癌(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(zhong)子(zi)治療(liao)都(dou)有相當好的療(liao)效。
我國生產和應用(yong)锎-252中(zhong)(zhong)子源始于20世紀90年代。1992年中(zhong)(zhong)國已建立了锎-252中(zhong)(zhong)子源生產線(xian)。由俄羅斯提供锎-252原料和工藝設備,在中(zhong)(zhong)國生產锎-252中(zhong)(zhong)子源。
中(zhong)國已有公司從事锎-252中(zhong)子治療(liao)(liao)儀的開(kai)發,于1999年起,經過(guo)幾年的臨(lin)床(chuang)應用,顯(xian)示(shi)出(chu)非常好的療(liao)(liao)效。
锎(kai)是一種(zhong)人造元素,其同位(wei)素锎(kai)-252被用(yong)于(yu)近(jin)距(ju)離治療(liao)。這種(zhong)同位(wei)素首(shou)(shou)次發現于(yu)氫彈爆炸(zha)后的(de)塵埃(ai),是能夠產生豐富中(zhong)子(zi)(zi)的(de)唯一核素。1968年醫用(yong)锎(kai)源被用(yong)來治療(liao)首(shou)(shou)例病人,中(zhong)子(zi)(zi)近(jin)距(ju)離治療(liao)法由此(ci)誕生。中(zhong)子(zi)(zi)治癌(ai)(ai)是最(zui)先進的(de)癌(ai)(ai)癥治療(liao)方法之一,治療(liao)效果優(you)于(yu)當前(qian)被廣泛使用(yong)的(de)放療(liao)。它無須(xu)讓(rang)病人全(quan)身接受放射性射線,而是利用(yong)特制(zhi)的(de)施源器將(jiang)中(zhong)子(zi)(zi)源送入人體或腫瘤內(nei)進行腔內(nei)、管內(nei)或組織間照(zhao)射,放射反(fan)應輕且能夠徹底殺死癌(ai)(ai)細胞。
锎累積(ji)在(zai)骨骼組(zu)織里的(de)(de)锎會釋(shi)放(fang)輻(fu)射,破壞身體(ti)制造紅血球的(de)(de)能力(li)。由(you)于(yu)放(fang)射性(xing)極強(qiang),在(zai)環境(jing)中的(de)(de)存量(liang)極低(di),所以锎在(zai)生物體(ti)中沒有任何自然的(de)(de)用途(tu)。
在(zai)進食受锎(kai)(kai)污(wu)染的(de)(de)食物或(huo)飲料(liao),或(huo)吸入含有(you)锎(kai)(kai)的(de)(de)懸浮顆粒之后(hou),锎(kai)(kai)就(jiu)會(hui)(hui)進入體內(nei)。在(zai)身(shen)(shen)體里,只有(you)0.05%的(de)(de)锎(kai)(kai)會(hui)(hui)進入血液里,其(qi)中的(de)(de)65%會(hui)(hui)積(ji)累(lei)在(zai)骨骼中,肝臟25%,其(qi)余的(de)(de)主要(yao)通過排(pai)尿排(pai)出身(shen)(shen)體。骨骼和(he)(he)肝臟中積(ji)累(lei)的(de)(de)锎(kai)(kai)分(fen)別(bie)會(hui)(hui)在(zai)50年和(he)(he)20年后(hou)消(xiao)失(shi)。锎(kai)(kai)會(hui)(hui)首先(xian)附在(zai)骨骼的(de)(de)表(biao)面,之后(hou)會(hui)(hui)慢慢蔓延(yan)到骨骼的(de)(de)各個部分(fen)。
一旦進入體內(nei),锎(kai)會(hui)造成很大的損(sun)害(hai)。另外(wai),锎(kai)-249和锎(kai)-251能(neng)釋放(fang)伽馬射(she)(she)線,對外(wai)表組織造成傷害(hai)。锎(kai)所釋放(fang)的電離輻射(she)(she)在骨骼和肝臟中(zhong)可致癌。