锎(臺灣、香港(gang)、澳門稱鉲)是(shi)(shi)一(yi)種人工合(he)成的放射性化學元素(su),它的化學符號(hao)是(shi)(shi)Cf,它的原子序數是(shi)(shi)98,屬于錒(a)系(xi)元素(su)之一(yi)。
1950年2月(yue)9日前(qian)后,物理學(xue)家Stanley G. Thompson、Kenneth Street, Jr.、阿(a)伯特·吉奧索及格倫·西奧多·西博格在(zai)伯克(ke)利(li)(li)加(jia)州(zhou)大學(xue)首(shou)次發現了锎元素。锎是(shi)第六個被發現的超鈾元素。研究小組在(zai)1950年3月(yue)17日發布了該項發現。锎的拼音名稱是(shi)以(yi)美國的加(jia)利(li)(li)福(fu)尼(ni)亞州(zhou)命名。該地是(shi)加(jia)利(li)(li)福(fu)尼(ni)亞大學(xue)柏克(ke)萊(lai)分校的所在(zai)州(zhou)份
美國(guo)加州伯(bo)克(ke)(ke)利的1.5米直徑回旋(xuan)加速器將α粒子(42He)加速至35 MeV能量(liang),射向一微克(ke)(ke)大小的鋦(ju)-242目標(biao),以此(ci)產生了锎-245(245Cf)和(he)一顆自由中(zhong)子(n)。
此(ci)次(ci)實(shi)驗只(zhi)產生(sheng)了大(da)約5千顆锎原子,半衰(shuai)期為44分鐘。
該(gai)新元(yuan)素(su)以加(jia)(jia)州和加(jia)(jia)州大學命(ming)(ming)(ming)名。這(zhe)和95至97號(hao)元(yuan)素(su)的命(ming)(ming)(ming)名方(fang)式(shi)有所不同(tong)。第95至97號(hao)元(yuan)素(su)是利(li)用類似于(yu)對上(shang)的元(yuan)素(su)之命(ming)(ming)(ming)名方(fang)式(shi)而命(ming)(ming)(ming)名的。但是,98號(hao)元(yuan)素(su)以上(shang)的鏑(di)(Dysprosium)的意(yi)思是“難取得”,所以研(yan)究人員決定打破(po)此前的非正式(shi)命(ming)(ming)(ming)名常規。
愛達荷(he)國(guo)家實(shi)驗室(shi)通過(guo)對(dui)(dui)钚(bu)目標體進行(xing)輻(fu)射,首(shou)次產生(sheng)了(le)(le)重量可觀的(de)(de)锎元素,并于1954年(nian)發(fa)(fa)布了(le)(le)研究結(jie)果。產生(sheng)的(de)(de)樣(yang)本中(zhong)(zhong)能夠觀察到(dao)锎-252的(de)(de)高自發(fa)(fa)裂變率。1958年(nian),科(ke)學(xue)(xue)家首(shou)次對(dui)(dui)濃(nong)縮锎進行(xing)了(le)(le)實(shi)驗。在(zai)對(dui)(dui)钚(bu)-239進行(xing)中(zhong)(zhong)子輻(fu)射連續5年(nian)之后(hou)(hou),科(ke)學(xue)(xue)家在(zai)樣(yang)本中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)現了(le)(le)從锎-249到(dao)锎-252的(de)(de)各個(ge)同位素。兩(liang)年(nian)后(hou)(hou)的(de)(de)1960年(nian),勞倫(lun)斯伯克(ke)利國(guo)家實(shi)驗室(shi)的(de)(de)Burris Cunningham和James Wallman把(ba)锎置于蒸(zheng)汽與(yu)鹽(yan)酸中(zhong)(zhong),第(di)一(yi)次制(zhi)成了(le)(le)锎的(de)(de)化(hua)合物——三氯化(hua)锎、氯氧化(hua)锎及(ji)氧化(hua)锎。
1960年代,位(wei)于美(mei)國(guo)田納西州橡樹嶺的橡樹嶺國(guo)家實(shi)驗室利用(yong)其高(gao)通率同位(wei)素反應(ying)爐(HFIR)產(chan)生了(le)少(shao)量(liang)的锎(kai)。到1995年為止,HFIR的實(shi)際锎(kai)年產(chan)量(liang)為500毫克。在(zai)《英(ying)(ying)美(mei)共(gong)同防(fang)御協約》下英(ying)(ying)國(guo)向美(mei)國(guo)提供的钚(bu)元素曾用(yong)于制(zhi)造锎(kai)。
美國原子能協會在1970年代初起向工業(ye)及學術機構銷售锎(kai)-252同位素,每(mei)微克(ke)價(jia)格為(wei)10美元,從1970至1990年每(mei)年一共(gong)售出(chu)150微克(ke)锎(kai)-252。Haire和Baybarz于1974年用(yong)鑭金屬(shu)還原了氧化锎(kai)(III),首次(ci)制(zhi)成數微克(ke)重、厚度小于1微米的锎(kai)金屬(shu)薄片。
地球(qiu)上(shang)(shang)有著極少量的(de)锎(kai),主要(yao)出現在(zai)(zai)含鈾(you)(you)量很高的(de)鈾(you)(you)礦(kuang)中。鈾(you)(you)在(zai)(zai)捕獲中子(zi)(zi)之后(hou)進行β衰變,從(cong)而形成锎(kai)。在(zai)(zai)使(shi)用锎(kai)進行探礦(kuang)或(huo)醫學治療的(de)設施(shi)附近也可(ke)以(yi)發(fa)現锎(kai)。锎(kai)不易溶于水,但會(hui)黏附在(zai)(zai)泥(ni)土(tu)上(shang)(shang),所以(yi)泥(ni)土(tu)中锎(kai)的(de)濃度可(ke)以(yi)比泥(ni)土(tu)粒子(zi)(zi)周圍(wei)的(de)水高出500倍。
1980年之前大氣層核(he)試驗的輻射落塵散(san)落在環境中,其中含(han)有少量的锎。從空氣中采得的核(he)爆輻射落塵中曾被發現含(han)有質量數為249、252、253和254的锎同位素。
科學(xue)家曾(ceng)認為超(chao)新星(xing)(xing)會產(chan)生锎(kai),因為超(chao)新星(xing)(xing)物質的衰變符合Cf的60天(tian)半衰期(qi)。不(bu)過,之后的研究未能探測(ce)到锎(kai)譜(pu)線,人們也一(yi)般認為超(chao)新星(xing)(xing)的光變曲線是符合鎳-56的特征的。
同位(wei)素(su):同位(wei)素(su)有245Cf到254Cf。最穩定(ding)的同位(wei)素(su)是251Cf,半衰期是900年。
性質:熔(rong)點(dian)900℃。金屬锎十(shi)分容易揮發,在1100~1200℃范圍中能(neng)蒸(zheng)餾出來。化(hua)學性質活潑,與其他+3價錒系元素(su)相(xiang)似。有水溶性的(de)硝酸鹽(yan)、硫酸鹽(yan)、氯化(hua)物(wu)和過氯酸鹽(yan);它的(de)氟化(hua)物(wu)、草酸鹽(yan)、氫氧化(hua)物(wu)在水溶液中沉淀。利用耙(pa)子同(tong)位素(su)和轟擊(ji)粒子的(de)種(zhong)種(zhong)組合(he),已發現了幾種(zhong)锎的(de)同(tong)位素(su):246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等(deng)。251Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)為(wei)900年;249Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)為(wei)360年;252Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)為(wei)2.64年;254Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)為(wei)64天。
由氦同位素(su)轟擊鋦可得到(dao)微量的锎。锎的同位素(su)有(you)從(cong)237Cf到(dao)256Cf。
雖(sui)然锎(kai)-251是(shi)最穩定(ding)的同位素,但是(shi)最有商業(ye)價值的卻是(shi)锎(kai)-252。锎(kai)-252大部分都是(shi)用來檢測飛機行李(li)內是(shi)否有爆裂物存在。
锎(kai)是一種(zhong)銀白色的(de)錒系金(jin)(jin)(jin)屬(shu),熔點(dian)(dian)為900°C,估計的(de)沸點(dian)(dian)為1470°C。處于(yu)純金(jin)(jin)(jin)屬(shu)態時,锎(kai)是具延展性(xing)的(de),可(ke)以用(yong)刀片輕易切開。在(zai)真空(kong)狀態下的(de)锎(kai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)到了300°C以上(shang)時便會氣化。在(zai)51K(20°C)以下的(de)锎(kai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)具鐵磁(ci)性(xing)或亞鐵磁(ci)性(xing),在(zai)48至66K時具反鐵磁(ci)性(xing),而在(zai)160K(10°C)以上(shang)時具順磁(ci)性(xing)。它與鑭系元素能夠形成(cheng)合(he)金(jin)(jin)(jin),但人們(men)對其所知甚少。
在一個大氣壓(ya)力下(xia)(xia),锎有兩(liang)種晶(jing)(jing)體結(jie)構(gou):在900°C以(yi)(yi)下(xia)(xia)為(wei)(wei)雙(shuang)層六方密排結(jie)構(gou)(稱(cheng)α型),此(ci)時密度(du)為(wei)(wei)15.1g/cm3;而另(ling)一種面心(xin)立方結(jie)構(gou)(β型)則在900°C以(yi)(yi)上出現,密度(du)為(wei)(wei)8.74g/cm3。在48GPa的(de)(de)壓(ya)力下(xia)(xia),锎的(de)(de)晶(jing)(jing)體結(jie)構(gou)會由β型轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)(wei)第三(san)種正交(jiao)晶(jing)(jing)系結(jie)構(gou)。這是由于(yu)锎原子(zi)中的(de)(de)5f電(dian)子(zi)在此(ci)壓(ya)力下(xia)(xia)會變(bian)(bian)成離(li)域電(dian)子(zi),這些自由電(dian)子(zi)夠參與鍵結(jie)的(de)(de)形成。
物(wu)質(zhi)的(de)體(ti)積模量指的(de)是該(gai)物(wu)質(zhi)抗衡(heng)均勻壓力的(de)強(qiang)度。锎(kai)的(de)體(ti)積模量為50±5GPa,這與三價的(de)鑭系金(jin)屬(shu)相似,但比一些常見(jian)的(de)金(jin)屬(shu)低(di)。
參數
電(dian)子(zi)構(gou)型(xing):1s2 2s2p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f10 6s26p67s2
同位素(su)及放射(she)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]
外圍電子層排布(bu):5f10 7s2
晶體數據:
晶胞為六方(fang)晶胞。
晶胞參數:
a = 338 pm
b = 338 pm
c = 1102.5 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
锎的某些化合物
氧化態
化合物
公式
顏色
+2
二溴化锎
CfBr2
黃色
+2
二碘化锎
CfI2
深紫色
+3
三氧化二锎
Cf2O3
黃綠色
+3
三氟化锎
CfF3
鮮綠色
+3
三氯化锎
CfCl3
翠綠色
+3
三碘化锎
CfI3
檸檬色
+4
二氧化锎
CfO2
棕黑色
+4
四氟化锎
CfF4
綠色
锎的化合價
可以(yi)(yi)是(shi)+4、+3或+2,也就是(shi)說(shuo)一個(ge)锎(kai)原(yuan)子能夠形成2至4個(ge)化學鍵。其化學屬性預(yu)計將會(hui)類似于別的三價錒系元素,以(yi)(yi)及在(zai)元素周期表中(zhong)(zhong)位于锎(kai)以(yi)(yi)上的鏑。锎(kai)在(zai)室溫下會(hui)在(zai)空氣中(zhong)(zhong)緩慢地失(shi)去(qu)光澤(ze),速(su)度隨著濕(shi)度的提高而加快。锎(kai)可以(yi)(yi)和氫(qing)、氮和任何氧族(zu)元素加熱進行反應(ying),其中(zhong)(zhong)與不含(han)濕(shi)氣的氫(qing)或與水溶無(wu)機酸(suan)反應(ying)的速(su)度極快。
锎離子
處(chu)于锎(III)正離子狀(zhuang)態(tai)。科學家未能(neng)還原或氧(yang)化溶(rong)液中的(de)+3離子。锎能(neng)夠(gou)形成能(neng)溶(rong)于水的(de)氯化物、硝酸(suan)鹽、高(gao)氯酸(suan)鹽及硫酸(suan)鹽,沉(chen)淀后形成氟化物、草酸(suan)鹽或氫氧(yang)化物。
同位素
已知的锎(kai)(kai)(kai)同(tong)位(wei)(wei)素共有20個(ge),有246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等,都是放射性(xing)同(tong)位(wei)(wei)素。其中最穩定的有锎(kai)(kai)(kai)-251(半(ban)衰(shuai)期為900年(nian))、锎(kai)(kai)(kai)-249(360年(nian))、锎(kai)(kai)(kai)-250(13.08年(nian))及锎(kai)(kai)(kai)-252(2.645年(nian))。其余的同(tong)位(wei)(wei)素半(ban)衰(shuai)期都在一年(nian)以(yi)下,如锎(kai)(kai)(kai)-254半(ban)衰(shuai)期為64天(tian),大部分甚至少于20分鐘。锎(kai)(kai)(kai)同(tong)位(wei)(wei)素的質量(liang)數從237到256不等。
锎(kai)-249是(shi)在(zai)(zai)锫-249進行(xing)β衰變后形成的。大(da)部分其(qi)他(ta)的锎(kai)同位(wei)素是(shi)在(zai)(zai)核反(fan)應爐中(zhong)對(dui)锫進行(xing)強烈的中(zhong)子輻射后產生(sheng)的。雖然锎(kai)-251的半衰期最(zui)長,但是(shi)由于容易吸收中(zhong)子(高中(zhong)子捕獲率)以及會與(yu)其(qi)他(ta)粒(li)子產生(sheng)反(fan)應(高中(zhong)子截面),所以其(qi)產量(liang)只有10%。
锎-252是個強(qiang)中子射源,因(yin)此其放射性極高,非常危險。锎-252有96.9%的(de)概(gai)率進行α衰變(bian)(損失兩顆(ke)(ke)質子和兩顆(ke)(ke)中子),并(bing)形(xing)成鋦-248,剩余的(de)3.1%概(gai)率進行自發裂變(bian)。一微克锎-252每(mei)秒釋放230萬顆(ke)(ke)中子,平(ping)均每(mei)次(ci)自發裂變(bian)釋放3.7顆(ke)(ke)中子。其他大部分的(de)锎同(tong)位(wei)素都以(yi)α衰變(bian)形(xing)成鋦的(de)同(tong)位(wei)素(原子序為96)。
用氦(hai)離(li)子轟擊(ji)鋦(ju)而(er)得。
锎可以在(zai)核(he)反應爐和粒子(zi)(zi)加(jia)速器中產生(sheng)。锫-249(249Bk)受(shou)中子(zi)(zi)撞擊(中子(zi)(zi)捕(bu)獲(n,γ))后立即進行(xing)β衰變(β),便會形成锎-250(250Cf):锎-250在(zai)受(shou)中子(zi)(zi)撞擊后會產生(sheng)锎-251和锎-252。
對镅、鋦(ju)和钚元(yuan)素進行中子(zi)輻射可以制(zhi)成(cheng)數毫克(ke)的锎(kai)-252和數微克(ke)的锎(kai)-249。直到2006年,科學家(jia)利用特(te)殊的反應爐(lu)對鋦(ju)-244至(zhi)248進行中子(zi)輻射,主(zhu)要(yao)產(chan)生出锎(kai)-252,另有較少的锎(kai)-249至(zhi)255。
經(jing)過(guo)美(mei)國核能管(guan)理委員會可以購得微克(ke)量的锎-252作(zuo)商業用途。世界上僅(jin)有兩處(chu)生(sheng)產(chan)锎的設(she)施:位于美(mei)國的橡樹嶺國家(jia)實驗室以及(ji)位于俄羅斯(si)的核反應器(qi)研(yan)究所。到2003年(nian)為止,兩座(zuo)設(she)施分別(bie)每(mei)年(nian)生(sheng)產(chan)0.25克(ke)和0.025克(ke)的锎-252。
設施還生產三個(ge)半衰(shuai)期頗長的锎同(tong)位(wei)(wei)素(su),這需要(yao)鈾-238捕獲中(zhong)子15次,期間(jian)不進行核裂變或(huo)α衰(shuai)變。從鈾-238開(kai)始的核反應鏈經過幾個(ge)钚同(tong)位(wei)(wei)素(su)、镅(mei)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-249至253。
中子源
可用(yong)作高通量的中子源。
能夠利用的锎的數量非常少,使其應用受到了限制,可(ke)是,它作為(wei)裂解碎片源,被(bei)用于(yu)核研究。
該(gai)元素是世界(jie)上(shang)最昂貴的元素,1克價值2700萬美元,是金(jin)子的65萬倍(bei)。
可用作(zuo)高通(tong)量的(de)中(zhong)子源(yuan)。在核(he)醫學(xue)領(ling)域可用來治療(liao)(liao)惡性(xing)腫瘤。由于锎(kai)-252中(zhong)子源(yuan)可以做(zuo)得很小(xiao)很細,這是其他中(zhong)子源(yuan)所做(zuo)不到(dao)的(de),所以把中(zhong)子源(yuan)經過軟管送到(dao)人(ren)體(ti)腔內器官腫瘤部位(wei),或(huo)者植(zhi)入到(dao)人(ren)體(ti)的(de)腫瘤組織內進行治療(liao)(liao)。特別是對子宮癌(ai)(ai)、口腔癌(ai)(ai)、直腸癌(ai)(ai)、食(shi)道癌(ai)(ai)、胃癌(ai)(ai)、鼻(bi)腔癌(ai)(ai)等(deng),锎(kai)-252中(zhong)子治療(liao)(liao)都有相當好的(de)療(liao)(liao)效。
應用發展
中國生產和應(ying)用(yong)(yong)锎(kai)-252中子源始于20世紀90年代。锎(kai)是一(yi)種人(ren)造元(yuan)素(su),其同位素(su)锎(kai)-252被(bei)用(yong)(yong)于近距(ju)離(li)(li)治(zhi)(zhi)療。這種同位素(su)首次發現于氫彈爆炸(zha)后的(de)(de)(de)塵埃(ai),是能夠產生豐(feng)富中子的(de)(de)(de)唯(wei)一(yi)核素(su)。1968年醫(yi)用(yong)(yong)锎(kai)源被(bei)用(yong)(yong)來治(zhi)(zhi)療首例病(bing)人(ren),中子近距(ju)離(li)(li)治(zhi)(zhi)療法由此(ci)誕生。中子治(zhi)(zhi)癌(ai)是最(zui)先(xian)進(jin)(jin)的(de)(de)(de)癌(ai)癥治(zhi)(zhi)療方(fang)法之一(yi),治(zhi)(zhi)療效(xiao)果優于當(dang)前被(bei)廣泛使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)放(fang)療。它無須讓病(bing)人(ren)全身接受放(fang)射(she)性射(she)線,而是利(li)用(yong)(yong)特制的(de)(de)(de)施源器(qi)將(jiang)中子源送入人(ren)體(ti)或腫瘤內進(jin)(jin)行腔內、管內或組(zu)織間照射(she),放(fang)射(she)反(fan)應(ying)輕且能夠徹底殺(sha)死癌(ai)細(xi)胞。
中子刀(dao)是锎-252中子源自(zi)動遙控式后裝(zhuang)治(zhi)療(liao)(liao)系統,是一種放射治(zhi)療(liao)(liao),融核物理學(xue)、放射生物學(xue)、自(zi)動控制、計算機等多(duo)門學(xue)科為(wei)一體的先進醫療(liao)(liao)設備、以治(zhi)療(liao)(liao)人體腔道(dao)或(huo)管道(dao)內腫瘤(liu)為(wei)主的大(da)型(xing)現(xian)代(dai)化高科技(ji)放射治(zhi)療(liao)(liao)設備。具有(you)世界領先水(shui)平(ping),中子刀(dao)填補了中國(guo)乃至(zhi)世界治(zhi)癌領域(yu)的一項(xiang)空白。
橡(xiang)樹嶺國家實驗室建造的50噸重運(yun)(yun)輸桶(tong),可用于運(yun)(yun)載最多1克的Cf。運(yun)(yun)輸此類高放(fang)射性物質必(bi)須用到重型容(rong)器,以(yi)避免可能的意(yi)外。
锎(kai)(kai)-252作(zuo)為一種強(qiang)中(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)射源(yuan),有著(zhu)幾個應用(yong)的(de)范(fan)疇(chou)。每微(wei)克(ke)的(de)锎(kai)(kai)每分(fen)(fen)鐘能(neng)夠產(chan)生(sheng)1.39億顆中(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)。因(yin)此锎(kai)(kai)可(ke)以(yi)被用(yong)作(zuo)核反應爐(lu)的(de)中(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)啟動源(yuan)或在中(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)活化分(fen)(fen)析中(zhong)作(zuo)為(非來自反應爐(lu)的(de))中(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)源(yuan)。在放射治(zhi)(zhi)(zhi)療無效時,子(zi)(zi)(zi)(zi)宮頸癌(ai)和腦癌(ai)的(de)治(zhi)(zhi)(zhi)療用(yong)到了锎(kai)(kai)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)中(zhong)子(zi)(zi)(zi)(zi)。自從1969年薩瓦(wa)那河發電廠向佐(zuo)治(zhi)(zhi)(zhi)亞理工學院借出锎(kai)(kai)-252之后(hou),锎(kai)(kai)一直(zhi)被用(yong)于教育(yu)范(fan)疇(chou)上。在煤(mei)炭(tan)、水泥產(chan)業中(zhong),锎(kai)(kai)也(ye)被應用(yong)在煤(mei)元素分(fen)(fen)析和粒狀物質分(fen)(fen)析機上。
由于中子能夠穿透物質,所以(yi)(yi)锎(kai)(kai)也可以(yi)(yi)被(bei)用(yong)在探測(ce)(ce)器(qi)中,如(ru)燃(ran)料棒掃描(miao)儀,使用(yong)中子射(she)線(xian)照相(xiang)術(shu)來探測(ce)(ce)飛機和武器(qi)部(bu)(bu)件的(de)(de)腐蝕、問(wen)題(ti)焊(han)接點(dian)、破裂及內部(bu)(bu)濕(shi)氣,以(yi)(yi)及便(bian)攜式(shi)金(jin)屬探測(ce)(ce)器(qi)等。中子濕(shi)度計(ji)利用(yong)锎(kai)(kai)-252來尋找油井中的(de)(de)水和石(shi)油,為金(jin)銀礦的(de)(de)實地(di)探測(ce)(ce)提供中子源(yuan)(yuan),以(yi)(yi)及探測(ce)(ce)地(di)下水的(de)(de)流動(dong)。1982年锎(kai)(kai)-252的(de)(de)主要用(yong)途按(an)用(yong)量比(bi)例分別為:反應(ying)爐啟動(dong)源(yuan)(yuan)(48.3%)、燃(ran)料棒掃描(miao)儀(25.3%)及活(huo)化分析(19.4%)。到了1994年,大部(bu)(bu)分的(de)(de)锎(kai)(kai)-252都(dou)用(yong)于中子射(she)線(xian)照相(xiang)(77.4%),而(er)燃(ran)料棒掃描(miao)儀(12.1%)和反應(ying)爐啟動(dong)源(yuan)(yuan)(6.9%)則成(cheng)了次要的(de)(de)應(ying)用(yong)范圍。
锎-251的臨(lin)界質量很(hen)低(約為5kg)。人(ren)們曾(ceng)夸(kua)大(da)其低臨(lin)界質量的可能用(yong)途。
2006年10月,位(wei)于俄羅斯杜布納聯合核(he)(he)研究所的(de)(de)研究人員(yuan)宣布成功(gong)合成3顆Uuo(118號元(yuan)(yuan)(yuan)素(su))原子。他們(men)利用鈣-48撞擊锎(kai)-249,產生了這個目前(qian)最重(zhong)的(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。該次實驗的(de)(de)目標體是一片面積為32cm、含有10mg锎(kai)-249的(de)(de)鈦薄片。其他用到(dao)锎(kai)來合成的(de)(de)超鈾元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)還包括1961年以(yi)硼(peng)原子核(he)(he)撞擊锎(kai)所形(xing)成的(de)(de)鐒元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。
锎(kai)在(zai)核醫學領(ling)域可用來(lai)治療惡性腫瘤。由于(yu)锎(kai)-252中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源(yuan)可以做得很小很細,這是(shi)其它中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源(yuan)所做不(bu)到的,所以把中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源(yuan)經過軟管送(song)到人(ren)體(ti)腔內(nei)器官腫瘤部位,或(huo)者植入到人(ren)體(ti)的腫瘤組織內(nei)進(jin)行治療。特別(bie)是(shi)對(dui)子(zi)(zi)宮癌(ai)、口腔癌(ai)、直腸(chang)癌(ai)、食道癌(ai)、胃癌(ai)、鼻(bi)腔癌(ai)等,锎(kai)-252中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)治療都(dou)有(you)相(xiang)當好的療效。
我國(guo)(guo)生產和(he)應用(yong)锎(kai)(kai)(kai)-252中(zhong)子源(yuan)始(shi)于20世紀(ji)90年代。1992年中(zhong)國(guo)(guo)已建(jian)立了锎(kai)(kai)(kai)-252中(zhong)子源(yuan)生產線。由(you)俄羅(luo)斯(si)提供(gong)锎(kai)(kai)(kai)-252原(yuan)料和(he)工藝設備,在中(zhong)國(guo)(guo)生產锎(kai)(kai)(kai)-252中(zhong)子源(yuan)。
中(zhong)國已有公司(si)從事锎-252中(zhong)子治療儀的開發,于1999年(nian)起(qi),經過(guo)幾年(nian)的臨床(chuang)應(ying)用(yong),顯示出非常好的療效。
锎是一(yi)種(zhong)人造元素(su),其同(tong)位素(su)锎-252被(bei)(bei)用(yong)(yong)(yong)于近距離(li)治(zhi)療(liao)(liao)。這種(zhong)同(tong)位素(su)首(shou)次發現于氫彈爆炸后的(de)塵埃,是能夠(gou)產生(sheng)豐富中(zhong)子的(de)唯一(yi)核(he)素(su)。1968年醫用(yong)(yong)(yong)锎源被(bei)(bei)用(yong)(yong)(yong)來治(zhi)療(liao)(liao)首(shou)例(li)病(bing)人,中(zhong)子近距離(li)治(zhi)療(liao)(liao)法(fa)由此誕生(sheng)。中(zhong)子治(zhi)癌是最先進的(de)癌癥治(zhi)療(liao)(liao)方法(fa)之一(yi),治(zhi)療(liao)(liao)效(xiao)果(guo)優(you)于當前被(bei)(bei)廣(guang)泛使用(yong)(yong)(yong)的(de)放(fang)療(liao)(liao)。它(ta)無須讓(rang)病(bing)人全(quan)身接受放(fang)射(she)(she)性射(she)(she)線,而是利(li)用(yong)(yong)(yong)特制的(de)施源器將中(zhong)子源送入人體(ti)或腫(zhong)瘤內進行(xing)腔內、管內或組織間照(zhao)射(she)(she),放(fang)射(she)(she)反應輕(qing)且能夠(gou)徹底殺死癌細胞(bao)。
锎(kai)累積在骨骼組織里(li)的锎(kai)會(hui)釋放輻射,破(po)壞身體制造紅(hong)血球(qiu)的能力。由于放射性(xing)極(ji)強,在環境中(zhong)的存量極(ji)低,所(suo)以锎(kai)在生物體中(zhong)沒有任何自(zi)然的用(yong)途。
在(zai)(zai)進(jin)(jin)食受锎(kai)污染的(de)食物或飲料,或吸入(ru)含有(you)锎(kai)的(de)懸浮(fu)顆(ke)粒之后,锎(kai)就會(hui)進(jin)(jin)入(ru)體(ti)內(nei)。在(zai)(zai)身體(ti)里(li),只有(you)0.05%的(de)锎(kai)會(hui)進(jin)(jin)入(ru)血液里(li),其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)65%會(hui)積(ji)累在(zai)(zai)骨骼(ge)中(zhong)(zhong),肝(gan)臟(zang)(zang)25%,其(qi)余(yu)的(de)主要通過排尿(niao)排出身體(ti)。骨骼(ge)和(he)肝(gan)臟(zang)(zang)中(zhong)(zhong)積(ji)累的(de)锎(kai)分別會(hui)在(zai)(zai)50年和(he)20年后消失。锎(kai)會(hui)首(shou)先附在(zai)(zai)骨骼(ge)的(de)表面,之后會(hui)慢(man)慢(man)蔓延到骨骼(ge)的(de)各個部(bu)分。
一旦進入(ru)體內,锎會造成很大的損害。另外,锎-249和(he)锎-251能(neng)釋(shi)放(fang)伽(jia)馬射線(xian),對外表組織造成傷(shang)害。锎所(suo)釋(shi)放(fang)的電(dian)離輻射在骨骼(ge)和(he)肝臟中可致癌。