锎(臺灣、香港、澳門稱鉲)是(shi)一種人工合成的(de)放射性化學(xue)元素,它的(de)化學(xue)符號(hao)是(shi)Cf,它的(de)原(yuan)子序數是(shi)98,屬(shu)于(yu)錒系元素之(zhi)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·西(xi)奧多·西(xi)博格在伯(bo)克(ke)利加(jia)(jia)州大(da)學首次發(fa)(fa)現了(le)锎(kai)(kai)元(yuan)素。锎(kai)(kai)是第(di)六個被發(fa)(fa)現的超鈾元(yuan)素。研究小組在1950年3月17日(ri)發(fa)(fa)布了(le)該項發(fa)(fa)現。锎(kai)(kai)的拼音(yin)名稱是以美國的加(jia)(jia)利福(fu)尼亞州命(ming)名。該地是加(jia)(jia)利福(fu)尼亞大(da)學柏克(ke)萊分(fen)校的所在州份
美(mei)國加(jia)州伯克利的(de)1.5米直徑回旋加(jia)速(su)器將(jiang)α粒子(zi)(42He)加(jia)速(su)至35 MeV能量,射(she)向一微克大小的(de)鋦-242目標(biao),以此產生了锎-245(24598Cf)和(he)一顆自由中子(zi)(n)。
此次實驗只產生了大約5千顆锎原子,半衰期為(wei)44分鐘(zhong)。
該新元素(su)以加州和(he)加州大學命名(ming)。這和(he)95至97號元素(su)的命名(ming)方(fang)式有(you)所不(bu)同。第95至97號元素(su)是利用類似(si)于對上的元素(su)之命名(ming)方(fang)式而命名(ming)的。但是,98號元素(su)以上的鏑(Dysprosium)的意思是“難取得”,所以研究(jiu)人(ren)員(yuan)決定打破此前的非正(zheng)式命名(ming)常(chang)規。
愛達荷國家(jia)實驗(yan)室(shi)通過對钚目標體進(jin)行(xing)輻射,首次產生了(le)重量可觀的(de)(de)(de)锎(kai)元素(su),并于1954年(nian)發(fa)布了(le)研究結果(guo)。產生的(de)(de)(de)樣本中能(neng)夠觀察(cha)到(dao)(dao)锎(kai)-252的(de)(de)(de)高自(zi)發(fa)裂變率。1958年(nian),科學家(jia)首次對濃(nong)縮(suo)锎(kai)進(jin)行(xing)了(le)實驗(yan)。在對钚-239進(jin)行(xing)中子輻射連續5年(nian)之后,科學家(jia)在樣本中發(fa)現(xian)了(le)從锎(kai)-249到(dao)(dao)锎(kai)-252的(de)(de)(de)各個同位素(su)。兩年(nian)后的(de)(de)(de)1960年(nian),勞倫斯伯克(ke)利國家(jia)實驗(yan)室(shi)的(de)(de)(de)Burris Cunningham和James Wallman把锎(kai)置于蒸汽與鹽酸中,第一次制成了(le)锎(kai)的(de)(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)——三氯化(hua)锎(kai)、氯氧(yang)化(hua)锎(kai)及氧(yang)化(hua)锎(kai)。
1960年代,位(wei)于美(mei)國(guo)田納西州橡(xiang)樹(shu)嶺(ling)的橡(xiang)樹(shu)嶺(ling)國(guo)家實驗室利用(yong)其高通率同(tong)位(wei)素(su)反應(ying)爐(HFIR)產生了(le)少量的锎。到1995年為止,HFIR的實際锎年產量為500毫(hao)克。在《英美(mei)共同(tong)防御協約》下英國(guo)向美(mei)國(guo)提(ti)供的钚(bu)元素(su)曾用(yong)于制造锎。
美(mei)國原子能協(xie)會在1970年(nian)代初(chu)起向工業及學術機(ji)構(gou)銷售锎(kai)-252同(tong)位素,每(mei)微克(ke)價格為10美(mei)元,從1970至1990年(nian)每(mei)年(nian)一共售出150微克(ke)锎(kai)-252。Haire和Baybarz于1974年(nian)用鑭金屬還(huan)原了氧化锎(kai)(III),首次制成數微克(ke)重、厚度小于1微米的锎(kai)金屬薄(bo)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(xue)治療的(de)設施附近也可(ke)以發現锎。锎不易(yi)溶于水(shui),但會黏附在泥(ni)土(tu)上,所(suo)以泥(ni)土(tu)中锎的(de)濃(nong)度可(ke)以比泥(ni)土(tu)粒子周(zhou)圍(wei)的(de)水(shui)高出(chu)500倍。
1980年之(zhi)前大氣層核(he)試(shi)驗的(de)(de)輻射(she)落塵散(san)落在環境中(zhong)(zhong),其中(zhong)(zhong)含有少量的(de)(de)锎(kai)。從空氣中(zhong)(zhong)采得的(de)(de)核(he)爆輻射(she)落塵中(zhong)(zhong)曾被發現含有質量數(shu)為249、252、253和254的(de)(de)锎(kai)同位素。
科學家曾認為(wei)超(chao)新(xin)(xin)星(xing)會產(chan)生锎(kai),因為(wei)超(chao)新(xin)(xin)星(xing)物質的衰變(bian)符合Cf的60天半衰期。不過,之后的研究未能探測到(dao)锎(kai)譜線,人們也一般認為(wei)超(chao)新(xin)(xin)星(xing)的光變(bian)曲線是符合鎳-56的特征(zheng)的。
同(tong)位(wei)素(su):同(tong)位(wei)素(su)有(you)245Cf到254Cf。最穩定的同(tong)位(wei)素(su)是251Cf,半衰期是898年。
發現:1950年3月(yue)17日(ri),美(mei)國的湯普森(S.G.Thompson)、小斯特(te)里特(te)(K.Street Jr.)、喬(qiao)索(A.Chiorso)和(he)西博格(G.T.Seaporg)發現了锎。用回旋加速器加速的氦(hai)離子(zi)轟擊242Cm,幾乎和(he)锫同時(shi)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(chu)來(lai)。化(hua)學(xue)性質活潑,與其他+3價錒系元素(su)相似。有(you)水溶(rong)性的(de)(de)硝酸(suan)鹽、硫(liu)酸(suan)鹽、氯化(hua)物和(he)過氯酸(suan)鹽;它的(de)(de)氟化(hua)物、草酸(suan)鹽、氫氧化(hua)物在水溶(rong)液中沉淀(dian)。利(li)用耙子同位(wei)素(su)和(he)轟擊粒子的(de)(de)種(zhong)種(zhong)組合(he),已發(fa)現了幾種(zhong)锎的(de)(de)同位(wei)素(su):246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)為900年;249Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)為360年;252Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)為2.64年;254Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)為64天。
由氦同位素轟擊(ji)鋦可得到(dao)微量的(de)锎(kai)。锎(kai)的(de)同位素有從237Cf到(dao)256Cf。锎(kai)-251是最穩定的(de)同位素,它的(de)半衰期有898年。
雖然锎-251是最(zui)穩定的同(tong)位素,但是最(zui)有商業價值的卻是锎-252。锎-252大部分都是用來檢測飛機行李(li)內是否有爆裂物存在。
锎是(shi)一種銀(yin)白色(se)的(de)(de)錒(a)系(xi)金(jin)屬(shu),熔點為(wei)900 ± 30 °C,估計的(de)(de)沸點為(wei)1745 °C。處于純金(jin)屬(shu)態時(shi),锎是(shi)具(ju)延(yan)展性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de),可(ke)以(yi)用刀片輕易切開。在真(zhen)空狀態下(xia)的(de)(de)锎金(jin)屬(shu)到了300 °C以(yi)上時(shi)便會氣化。在51K(三20 °C)以(yi)下(xia)的(de)(de)锎金(jin)屬(shu)具(ju)鐵磁性(xing)(xing)(xing)(xing)或亞(ya)鐵磁性(xing)(xing)(xing)(xing),在48至66 K時(shi)具(ju)反鐵磁性(xing)(xing)(xing)(xing),而在160 K(ㄢ10 °C)以(yi)上時(shi)具(ju)順磁性(xing)(xing)(xing)(xing)。它與(yu)鑭(lan)系(xi)元素能夠形成(cheng)合(he)金(jin),但人(ren)們(men)對其所知(zhi)甚少。
在一個(ge)大(da)氣壓(ya)(ya)力下(xia),锎(kai)有兩種晶(jing)(jing)體結構:在900 °C以下(xia)為(wei)(wei)雙層六方(fang)密排結構(稱α型),此時密度為(wei)(wei)15.10 g/cm;而另一種面心立(li)方(fang)結構(β型)則在900 °C以上出現,密度為(wei)(wei)8.74 g/cm。在48GPa的(de)(de)壓(ya)(ya)力下(xia),锎(kai)的(de)(de)晶(jing)(jing)體結構會由β型轉變為(wei)(wei)第三種正交(jiao)晶(jing)(jing)系結構。這(zhe)(zhe)是由于锎(kai)原子中的(de)(de)5f電子在此壓(ya)(ya)力下(xia)會變成離(li)域電子,這(zhe)(zhe)些(xie)自由電子夠參與鍵結的(de)(de)形成。
物質的(de)(de)體(ti)積模量指的(de)(de)是(shi)該物質抗衡均勻壓(ya)力的(de)(de)強度。锎的(de)(de)體(ti)積模量為(wei)50 ± 5 GPa,這與三價(jia)的(de)(de)鑭系(xi)金屬(shu)相似(si),但比一些常見的(de)(de)金屬(shu)低(如鋁:70 GPa)。
參數
電子構(gou)型(xing):1s2 2s2p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d105f10 6s26p6 7s2
同位素及放射線: 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(wai)圍電子層排布:5f10 7s2
晶體數據:
晶胞(bao)為六方(fang)晶胞(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(tai)陽(yang)(相對于 H=1×1012): 未知
海水中/p.p.m.:零
地殼/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(ju)人(ren)體中含量
肝/p.p.m.:
器官中: 零
肌(ji)肉/p.p.m.:
血/mg dm-3 :
日攝(she)入量/mg: 零
骨/p.p.m.:
人(70Kg)均體內(nei)總量/mg: 零(ling)
锎的化合價
可(ke)以是4、3或2,也就是說一個锎(kai)原(yuan)子(zi)能夠形成2至4個化(hua)學鍵。其化(hua)學屬性(xing)預計將會類似于(yu)別的三價(jia)錒系元(yuan)素(su)(su),以及在(zai)元(yuan)素(su)(su)周期(qi)表中(zhong)位于(yu)锎(kai)以上的鏑。锎(kai)在(zai)室溫下會在(zai)空氣中(zhong)緩慢地失去(qu)光澤,速度(du)(du)隨著濕度(du)(du)的提高(gao)而加快。锎(kai)可(ke)以和氫、氮和任何氧族(zu)元(yuan)素(su)(su)加熱進行反(fan)應(ying),其中(zhong)與不含濕氣的氫或與水溶無機(ji)酸反(fan)應(ying)的速度(du)(du)極(ji)快。
锎水溶時
處于(yu)锎(III)正離子狀(zhuang)態。科學(xue)家未能還(huan)原或氧化溶(rong)液中的+3離子。锎能夠形成能溶(rong)于(yu)水的氯(lv)化物(wu)(wu)、硝(xiao)酸鹽、高氯(lv)酸鹽及(ji)硫酸鹽,沉淀后形成氟化物(wu)(wu)、草酸鹽或氫氧化物(wu)(wu)。
同位素
已知的锎同(tong)位素共有(you)20個,有(you)246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等(deng),都是放射(she)性同(tong)位素。其(qi)中(zhong)最(zui)穩定的有(you)锎-251(半(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)為900年)、锎-249(360年)、锎-250(13.08年)及锎-252(2.645年)。其(qi)余(yu)的同(tong)位素半(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)都在一年以下,如(ru)锎-254半(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)為64天,大部分甚(shen)至少(shao)于20分鐘。锎同(tong)位素的質量數從237到(dao)256不等(deng)。
锎-249是(shi)在(zai)(zai)锫-249進(jin)(jin)行β衰(shuai)變后形成的。大部分(fen)其(qi)他的锎同位素是(shi)在(zai)(zai)核反應爐中對锫進(jin)(jin)行強烈(lie)的中子(zi)(zi)輻射(she)后產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的。雖(sui)然锎-251的半衰(shuai)期最(zui)長,但是(shi)由(you)于容易吸收中子(zi)(zi)(高(gao)中子(zi)(zi)捕獲率)以及會與其(qi)他粒子(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)反應(高(gao)中子(zi)(zi)截面),所以其(qi)產(chan)(chan)(chan)量只(zhi)有10%。
锎-252是個強(qiang)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)射源,因此其放射性極高(gao),非常危險。锎-252有96.9%的(de)(de)概(gai)率進(jin)行(xing)α衰變(bian)(損失兩(liang)顆(ke)質子(zi)和兩(liang)顆(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)),并形成鋦-248,剩余的(de)(de)3.1%概(gai)率進(jin)行(xing)自(zi)發(fa)裂(lie)變(bian)。一微克(最)的(de)(de)锎-252每秒(miao)釋放230萬顆(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi),平均(jun)每次(ci)自(zi)發(fa)裂(lie)變(bian)釋放3.7顆(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)。其他大部分的(de)(de)锎同位(wei)(wei)素都以α衰變(bian)形成鋦的(de)(de)同位(wei)(wei)素(原(yuan)子(zi)序為(wei)96)。
用氦離子(zi)轟擊鋦而得。
锎(kai)可以在核反應(ying)(ying)爐和粒(li)子加(jia)速器中(zhong)(zhong)產生。锫-249(24997Bk)受中(zhong)(zhong)子撞擊(中(zhong)(zhong)子捕(bu)獲(n,γ))后立即進(jin)行β衰變(β),便會形成锎(kai)-250(25098Cf)。反應(ying)(ying)如下:
锎(kai)-250在受中子(zi)撞擊后(hou)會(hui)產生(sheng)锎(kai)-251和锎(kai)-252。
對(dui)(dui)镅、鋦和钚元素(su)進(jin)行(xing)中(zhong)子輻射可(ke)以制成(cheng)數(shu)毫(hao)克的(de)(de)锎(kai)(kai)-252和數(shu)微克的(de)(de)锎(kai)(kai)-249。直(zhi)到(dao)2006年,科學家(jia)利用特殊的(de)(de)反應爐對(dui)(dui)鋦-244至248進(jin)行(xing)中(zhong)子輻射,主(zhu)要(yao)產生出锎(kai)(kai)-252,另(ling)有(you)較少的(de)(de)锎(kai)(kai)-249至255。
經(jing)過美國核能(neng)管理委員(yuan)會(hui)可以(yi)購得(de)微克(ke)量的锎-252作商業用途。世界上僅(jin)有兩處生產(chan)锎的設施:位于(yu)(yu)美國的橡樹(shu)嶺國家實驗室(shi)以(yi)及(ji)位于(yu)(yu)俄羅斯的核反應器研究所。到2003年為止,兩座設施分(fen)別每(mei)年生產(chan)0.25克(ke)和0.025克(ke)的锎-252。
設施還生產三個(ge)半衰期頗長的锎同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su),這(zhe)需要(yao)鈾-238捕獲中子15次(ci),期間不進行核(he)裂變或(huo)α衰變。從鈾-238開始的核(he)反應鏈經過幾個(ge)钚同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)、镅同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)、鋦同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)、锫(pei)同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)以及(ji)锎-249至253。
中子源
可用作(zuo)高通量的中子源。
能夠利用(yong)(yong)的锎(kai)的數量非常少,使其應用(yong)(yong)受到了限(xian)制,可是(shi),它作為裂(lie)解碎片源,被(bei)用(yong)(yong)于核研究(jiu)。
該元素是世界(jie)上最昂貴(gui)的(de)元素,1克(ke)價值(zhi)2700萬(wan)美元, 是金(jin)子的(de)65萬(wan)倍。
可用(yong)作高通量的中子(zi)(zi)源。 在核醫學領(ling)域可用(yong)來治療惡性腫瘤(liu)。由于锎-252中子(zi)(zi)源可以做得很小(xiao)很細,這是(shi)其它中子(zi)(zi)源所做不到(dao)的,所以把中子(zi)(zi)源經過軟管送到(dao)人(ren)體腔(qiang)內(nei)器(qi)官(guan)腫瘤(liu)部(bu)位,或(huo)者植入到(dao)人(ren)體的腫瘤(liu)組織內(nei)進行(xing)治療。特別是(shi)對子(zi)(zi)宮癌(ai)、口(kou)腔(qiang)癌(ai)、直(zhi)腸(chang)癌(ai)、食道癌(ai)、胃癌(ai)、鼻(bi)腔(qiang)癌(ai)等,锎-252中子(zi)(zi)治療都(dou)有相當好的療效。
應用發展
中國生產(chan)和(he)應用(yong)锎-252中子(zi)(zi)源(yuan)始于20世紀90年代。锎是(shi)一種人造元素(su),其同位素(su)锎-252被(bei)(bei)用(yong)于近(jin)距離治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)。這(zhe)種同位素(su)首次發(fa)現于氫(qing)彈(dan)爆炸(zha)后的塵埃,是(shi)能夠(gou)產(chan)生豐(feng)富中子(zi)(zi)的唯一核素(su)。1968年醫用(yong)锎源(yuan)被(bei)(bei)用(yong)來治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)首例(li)病人,中子(zi)(zi)近(jin)距離治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)法由此誕(dan)生。中子(zi)(zi)治(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)是(shi)最先進(jin)的癌(ai)癥(zheng)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)方法之一,治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)效果優于當前被(bei)(bei)廣泛使用(yong)的放(fang)療(liao)。它無須讓(rang)病人全身接受放(fang)射(she)性(xing)射(she)線,而(er)是(shi)利用(yong)特制的施源(yuan)器將中子(zi)(zi)源(yuan)送入人體(ti)或(huo)腫(zhong)瘤內(nei)(nei)進(jin)行腔內(nei)(nei)、管內(nei)(nei)或(huo)組織間照(zhao)射(she),放(fang)射(she)反(fan)應輕(qing)且能夠(gou)徹底殺死癌(ai)細(xi)胞。
中(zhong)子刀是(shi)锎-252中(zhong)子源(yuan)自動遙控式后裝治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)系統,是(shi)一(yi)(yi)種放(fang)射(she)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao),融(rong)核物理學、放(fang)射(she)生物學、自動控制、計算機等多(duo)門學科(ke)為一(yi)(yi)體的先(xian)進醫療(liao)(liao)設備(bei)、以治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)人體腔道或管道內腫瘤為主(zhu)的大(da)型現代化(hua)高科(ke)技放(fang)射(she)治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)設備(bei)。具有世界領先(xian)水(shui)平,中(zhong)子刀填(tian)補了中(zhong)國乃(nai)至世界治(zhi)(zhi)癌領域的一(yi)(yi)項空(kong)白。
橡樹嶺國(guo)家實驗(yan)室(shi)建(jian)造的50噸重運輸桶,可用(yong)于運載最多1克的Cf。運輸此類高(gao)放射性物質(zhi)必須(xu)用(yong)到重型(xing)容器(qi),以避免可能的意外。
锎-252作(zuo)為一(yi)種強中(zhong)子(zi)射源,有著幾個應(ying)(ying)用的范疇(chou)(chou)。每微克的锎每分鐘(zhong)能夠(gou)產(chan)(chan)生(sheng)1.39億(yi)顆中(zhong)子(zi)。因此锎可以被(bei)(bei)用作(zuo)核反應(ying)(ying)爐(lu)的中(zhong)子(zi)啟動(dong)源或在(zai)(zai)中(zhong)子(zi)活(huo)化分析中(zhong)作(zuo)為(非來自(zi)反應(ying)(ying)爐(lu)的)中(zhong)子(zi)源。在(zai)(zai)放(fang)射治(zhi)療無效時,子(zi)宮頸癌(ai)和腦癌(ai)的治(zhi)療用到(dao)了(le)锎所(suo)產(chan)(chan)生(sheng)的中(zhong)子(zi)。自(zi)從1969年薩瓦那河(he)發(fa)電廠向(xiang)佐治(zhi)亞理工(gong)學院借出119 最萀(hu)锎-252之后,锎一(yi)直被(bei)(bei)用于(yu)教育范疇(chou)(chou)上(shang)。在(zai)(zai)煤炭、水(shui)泥產(chan)(chan)業(ye)中(zhong),锎也被(bei)(bei)應(ying)(ying)用在(zai)(zai)煤元素分析和粒(li)狀物質(zhi)分析機(ji)上(shang)。
由于(yu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)能夠(gou)穿(chuan)透物質,所以(yi)锎也可以(yi)被(bei)用(yong)(yong)(yong)在探(tan)測器中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),如(ru)燃料棒掃(sao)描儀,使用(yong)(yong)(yong)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)射(she)線照(zhao)相術(shu)來探(tan)測飛機(ji)和(he)武器部件(jian)的(de)(de)(de)(de)腐蝕、問題焊接點、破裂及內部濕氣,以(yi)及便(bian)攜式金(jin)屬(shu)探(tan)測器等。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)濕度計(ji)利用(yong)(yong)(yong)锎-252來尋找油井中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)和(he)石油,為(wei)金(jin)銀礦的(de)(de)(de)(de)實地(di)探(tan)測提供中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan),以(yi)及探(tan)測地(di)下水(shui)的(de)(de)(de)(de)流動(dong)。1982年锎-252的(de)(de)(de)(de)主要用(yong)(yong)(yong)途按用(yong)(yong)(yong)量比例分(fen)別為(wei):反應爐啟動(dong)源(yuan)(48.3%)、燃料棒掃(sao)描儀(25.3%)及活化分(fen)析(xi)(19.4%)。到了(le)1994年,大部分(fen)的(de)(de)(de)(de)锎-252都用(yong)(yong)(yong)于(yu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)射(she)線照(zhao)相(77.4%),而燃料棒掃(sao)描儀(12.1%)和(he)反應爐啟動(dong)源(yuan)(6.9%)則成(cheng)了(le)次要的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)范圍。
锎-251的臨(lin)界質量很低(di)(約為(wei)5 kg)。人(ren)們曾(ceng)夸大其低(di)臨(lin)界質量的可能用途。
2006年10月,位(wei)于俄羅斯杜布納聯(lian)合(he)核(he)研究(jiu)所(suo)的(de)(de)研究(jiu)人員(yuan)宣布成(cheng)(cheng)功合(he)成(cheng)(cheng)3顆Uuo(118號(hao)元素)原子。他們利用(yong)鈣-48撞(zhuang)擊(ji)锎-249,產生了這個目前(qian)最重的(de)(de)元素。該次實驗的(de)(de)目標體(ti)是一片面積為(wei)32 cm、含有(you)10 mg锎-249的(de)(de)鈦薄片。 其(qi)他用(yong)到锎來合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)超鈾元素還包(bao)括1961年以(yi)硼原子核(he)撞(zhuang)擊(ji)锎所(suo)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)鐒元素。
锎(kai)在(zai)核醫學(xue)領(ling)域(yu)可(ke)用來治療惡(e)性腫(zhong)瘤(liu)。由于锎(kai)-252中子(zi)(zi)源(yuan)(yuan)可(ke)以做(zuo)得很小很細,這(zhe)是其它中子(zi)(zi)源(yuan)(yuan)所做(zuo)不到(dao)的(de),所以把(ba)中子(zi)(zi)源(yuan)(yuan)經過軟管送到(dao)人體腔(qiang)(qiang)內器官腫(zhong)瘤(liu)部位,或者植(zhi)入到(dao)人體的(de)腫(zhong)瘤(liu)組織內進行治療。特別是對子(zi)(zi)宮癌(ai)、口腔(qiang)(qiang)癌(ai)、直腸癌(ai)、食道癌(ai)、胃癌(ai)、鼻腔(qiang)(qiang)癌(ai)等,锎(kai)-252中子(zi)(zi)治療都有相當好(hao)的(de)療效。
我國(guo)(guo)生(sheng)產和(he)應用锎(kai)-252中(zhong)子(zi)源始于20世紀90年代。1992年中(zhong)國(guo)(guo)已建立(li)了锎(kai)-252中(zhong)子(zi)源生(sheng)產線。由(you)俄羅斯提供(gong)锎(kai)-252原(yuan)料和(he)工藝設(she)備,在中(zhong)國(guo)(guo)生(sheng)產锎(kai)-252中(zhong)子(zi)源。
中(zhong)國已有公司從事(shi)锎(kai)-252中(zhong)子治療儀的(de)開(kai)發,于1999年起(qi),經過幾年的(de)臨床應(ying)用,顯(xian)示出非常(chang)好(hao)的(de)療效。
锎(kai)是一(yi)種(zhong)人造(zao)元素(su)(su),其(qi)同位素(su)(su)锎(kai)-252被用于近(jin)距離治(zhi)(zhi)(zhi)療。這種(zhong)同位素(su)(su)首次發現于氫彈爆炸后的(de)塵埃,是能夠(gou)產生(sheng)豐(feng)富中(zhong)(zhong)子的(de)唯一(yi)核素(su)(su)。1968年醫用锎(kai)源被用來治(zhi)(zhi)(zhi)療首例病人,中(zhong)(zhong)子近(jin)距離治(zhi)(zhi)(zhi)療法由此誕生(sheng)。中(zhong)(zhong)子治(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)是最先進的(de)癌(ai)癥治(zhi)(zhi)(zhi)療方法之一(yi),治(zhi)(zhi)(zhi)療效果優于當前被廣泛使用的(de)放療。它(ta)無(wu)須讓病人全(quan)身接受放射性射線,而(er)是利用特制(zhi)的(de)施源器將中(zhong)(zhong)子源送入(ru)人體或腫瘤(liu)內(nei)(nei)進行腔內(nei)(nei)、管內(nei)(nei)或組(zu)織間照射,放射反(fan)應輕且能夠(gou)徹底殺死癌(ai)細胞。
锎累(lei)積在(zai)(zai)骨骼組織(zhi)里的锎會釋(shi)放輻射,破壞身體制造(zao)紅血(xue)球的能力。由于放射性極強(qiang),在(zai)(zai)環(huan)境中的存量極低,所以(yi)锎在(zai)(zai)生物體中沒有任(ren)何自(zi)然的用途。
在進食受锎(kai)(kai)(kai)污染的(de)(de)食物或飲(yin)料,或吸入含有锎(kai)(kai)(kai)的(de)(de)懸(xuan)浮顆粒之后(hou),锎(kai)(kai)(kai)就會進入體(ti)內。在身體(ti)里(li),只有0.05%的(de)(de)锎(kai)(kai)(kai)會進入血液里(li),其中的(de)(de)65%會積(ji)累(lei)在骨骼中,肝臟(zang)(zang)25%,其余的(de)(de)主要通過排尿排出身體(ti)。骨骼和(he)(he)肝臟(zang)(zang)中積(ji)累(lei)的(de)(de)锎(kai)(kai)(kai)分別會在50年(nian)(nian)和(he)(he)20年(nian)(nian)后(hou)消失(shi)。锎(kai)(kai)(kai)會首先附在骨骼的(de)(de)表面,之后(hou)會慢慢蔓延(yan)到骨骼的(de)(de)各個(ge)部分。
一旦進入體內,锎(kai)會(hui)造成很(hen)大的(de)損(sun)害。另(ling)外,锎(kai)-249和(he)(he)锎(kai)-251能(neng)釋放伽馬射線,對外表(biao)組織造成傷害。锎(kai)所釋放的(de)電離(li)輻(fu)射在骨(gu)骼和(he)(he)肝臟中可致癌。