锎(臺灣、香(xiang)港、澳(ao)門稱鉲)是一(yi)種(zhong)人(ren)工合成的放射性化學元素,它的化學符號(hao)是Cf,它的原(yuan)子(zi)序數是98,屬于錒(a)系元素之一(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(ge)(ge)倫·西奧多(duo)·西博格(ge)(ge)在伯克利(li)加州(zhou)(zhou)大(da)學(xue)首次發(fa)現了(le)锎元素。锎是第六個被發(fa)現的(de)超鈾元素。研(yan)究小組在1950年3月17日發(fa)布了(le)該(gai)項發(fa)現。锎的(de)拼音名稱是以美(mei)國的(de)加利(li)福尼亞(ya)州(zhou)(zhou)命名。該(gai)地是加利(li)福尼亞(ya)大(da)學(xue)柏克萊分校的(de)所在州(zhou)(zhou)份
美國(guo)加州伯克利的1.5米直(zhi)徑回旋加速(su)器將(jiang)α粒子(zi)(42He)加速(su)至35 MeV能量,射向一微克大(da)小的鋦-242目標,以此產(chan)生了锎-245(24598Cf)和一顆(ke)自由中子(zi)(n)。
此次實(shi)驗只產生了大約(yue)5千顆锎(kai)原子,半衰期為(wei)44分鐘(zhong)。
該新元(yuan)素(su)(su)(su)以(yi)加州和(he)加州大(da)學命(ming)(ming)名。這(zhe)和(he)95至97號元(yuan)素(su)(su)(su)的(de)命(ming)(ming)名方式(shi)有所不同。第95至97號元(yuan)素(su)(su)(su)是利用類似(si)于對上的(de)元(yuan)素(su)(su)(su)之命(ming)(ming)名方式(shi)而命(ming)(ming)名的(de)。但是,98號元(yuan)素(su)(su)(su)以(yi)上的(de)鏑(Dysprosium)的(de)意思是“難取得”,所以(yi)研(yan)究人員決定打破(po)此前的(de)非正式(shi)命(ming)(ming)名常規。
愛達(da)荷國(guo)家實驗室通過(guo)對(dui)钚(bu)目(mu)標(biao)體進(jin)行(xing)輻(fu)射,首(shou)次(ci)產生了(le)重量可觀的(de)锎(kai)元素,并于(yu)1954年(nian)(nian)發布了(le)研究結果。產生的(de)樣本中(zhong)(zhong)(zhong)能(neng)夠觀察到锎(kai)-252的(de)高自發裂變(bian)率。1958年(nian)(nian),科學(xue)家首(shou)次(ci)對(dui)濃縮锎(kai)進(jin)行(xing)了(le)實驗。在對(dui)钚(bu)-239進(jin)行(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)子輻(fu)射連(lian)續5年(nian)(nian)之后(hou),科學(xue)家在樣本中(zhong)(zhong)(zhong)發現了(le)從锎(kai)-249到锎(kai)-252的(de)各個同位素。兩年(nian)(nian)后(hou)的(de)1960年(nian)(nian),勞倫斯伯克利國(guo)家實驗室的(de)Burris Cunningham和James Wallman把(ba)锎(kai)置(zhi)于(yu)蒸汽(qi)與(yu)鹽酸中(zhong)(zhong)(zhong),第一次(ci)制成了(le)锎(kai)的(de)化合物——三氯化锎(kai)、氯氧化锎(kai)及氧化锎(kai)。
1960年(nian)(nian)代,位于美國田納西(xi)州橡樹嶺(ling)的(de)橡樹嶺(ling)國家實驗(yan)室利用其高通率同位素反應爐(HFIR)產生(sheng)了少量的(de)锎。到1995年(nian)(nian)為止(zhi),HFIR的(de)實際锎年(nian)(nian)產量為500毫克。在(zai)《英(ying)美共(gong)同防御協約》下英(ying)國向美國提供的(de)钚元素曾用于制造锎。
美(mei)國(guo)原(yuan)(yuan)子能協會(hui)在1970年(nian)代初起向工(gong)業及學術機構(gou)銷(xiao)售锎-252同位(wei)素(su),每微克價(jia)格為10美(mei)元,從(cong)1970至(zhi)1990年(nian)每年(nian)一共售出(chu)150微克锎-252。Haire和Baybarz于1974年(nian)用(yong)鑭金(jin)屬還原(yuan)(yuan)了(le)氧化锎(III),首次制成(cheng)數(shu)微克重、厚度小于1微米的锎金(jin)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,從而形成锎(kai)。在(zai)使(shi)用锎(kai)進行探礦(kuang)或(huo)醫(yi)學(xue)治療的(de)設施附近(jin)也(ye)可以發現(xian)锎(kai)。锎(kai)不易溶(rong)于水,但會黏附在(zai)泥土上(shang),所以泥土中锎(kai)的(de)濃度(du)可以比(bi)泥土粒子周圍的(de)水高(gao)出500倍(bei)。
1980年之前大氣層核(he)試驗的(de)輻(fu)射落塵(chen)散落在環境(jing)中(zhong),其中(zhong)含有少量的(de)锎。從空氣中(zhong)采(cai)得的(de)核(he)爆(bao)輻(fu)射落塵(chen)中(zhong)曾被發現含有質(zhi)量數為249、252、253和254的(de)锎同位素。
科學家曾認為超新星會產(chan)生锎,因為超新星物質的(de)衰變(bian)符合Cf的(de)60天半衰期(qi)。不過,之(zhi)后的(de)研究未能探測到锎譜線,人們也一般認為超新星的(de)光變(bian)曲線是符合鎳-56的(de)特征(zheng)的(de)。
同(tong)位素:同(tong)位素有245Cf到(dao)254Cf。最穩定的同(tong)位素是251Cf,半衰期是898年。
發現(xian)(xian):1950年3月17日,美國的湯普森(S.G.Thompson)、小斯特里(li)特(K.Street Jr.)、喬索(suo)(A.Chiorso)和西博(bo)格(G.T.Seaporg)發現(xian)(xian)了(le)锎。用回旋(xuan)加(jia)速器加(jia)速的氦離子(zi)轟擊242Cm,幾乎和锫同時(shi)發現(xian)(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(hua)(hua)學性質活潑,與其他+3價錒系元素(su)相似。有(you)水溶(rong)性的硝酸(suan)鹽(yan)(yan)、硫酸(suan)鹽(yan)(yan)、氯化(hua)(hua)物(wu)和過氯酸(suan)鹽(yan)(yan);它(ta)的氟化(hua)(hua)物(wu)、草酸(suan)鹽(yan)(yan)、氫氧化(hua)(hua)物(wu)在水溶(rong)液中沉淀(dian)。利用耙子同位(wei)素(su)和轟擊粒子的種種組合,已發現(xian)了幾種锎(kai)的同位(wei)素(su):246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半(ban)衰(shuai)期(qi)為900年(nian)(nian);249Cf半(ban)衰(shuai)期(qi)為360年(nian)(nian);252Cf半(ban)衰(shuai)期(qi)為2.64年(nian)(nian);254Cf半(ban)衰(shuai)期(qi)為64天。
由氦同位素(su)轟擊鋦(ju)可得到(dao)微量的(de)锎。锎的(de)同位素(su)有(you)從237Cf到(dao)256Cf。锎-251是最穩定的(de)同位素(su),它的(de)半衰期有(you)898年。
雖(sui)然锎(kai)-251是(shi)最穩(wen)定的(de)同位(wei)素,但是(shi)最有商業價值的(de)卻是(shi)锎(kai)-252。锎(kai)-252大部(bu)分都是(shi)用來(lai)檢(jian)測飛(fei)機行(xing)李內(nei)是(shi)否有爆裂物存(cun)在。
锎(kai)是一種銀白(bai)色的(de)(de)錒系金(jin)屬(shu),熔點為900 ± 30 °C,估計(ji)的(de)(de)沸(fei)點為1745 °C。處于(yu)純(chun)金(jin)屬(shu)態(tai)(tai)時(shi),锎(kai)是具(ju)(ju)(ju)(ju)延展性的(de)(de),可以(yi)用刀片輕(qing)易切開。在(zai)(zai)真空狀態(tai)(tai)下的(de)(de)锎(kai)金(jin)屬(shu)到了300 °C以(yi)上時(shi)便會(hui)氣(qi)化。在(zai)(zai)51K(三20 °C)以(yi)下的(de)(de)锎(kai)金(jin)屬(shu)具(ju)(ju)(ju)(ju)鐵磁(ci)(ci)(ci)性或亞鐵磁(ci)(ci)(ci)性,在(zai)(zai)48至(zhi)66 K時(shi)具(ju)(ju)(ju)(ju)反鐵磁(ci)(ci)(ci)性,而在(zai)(zai)160 K(ㄢ10 °C)以(yi)上時(shi)具(ju)(ju)(ju)(ju)順磁(ci)(ci)(ci)性。它(ta)與鑭系元素(su)能夠形成合金(jin),但(dan)人們對其所(suo)知甚(shen)少。
在(zai)(zai)一個大氣壓(ya)力(li)(li)下(xia),锎(kai)有兩(liang)種晶體結(jie)構(gou)(gou)(gou):在(zai)(zai)900 °C以下(xia)為(wei)雙層六方(fang)(fang)密排結(jie)構(gou)(gou)(gou)(稱α型),此時(shi)密度為(wei)15.10 g/cm;而另(ling)一種面心立方(fang)(fang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(β型)則在(zai)(zai)900 °C以上出現,密度為(wei)8.74 g/cm。在(zai)(zai)48GPa的壓(ya)力(li)(li)下(xia),锎(kai)的晶體結(jie)構(gou)(gou)(gou)會由β型轉(zhuan)變(bian)為(wei)第三(san)種正交晶系(xi)結(jie)構(gou)(gou)(gou)。這(zhe)是由于锎(kai)原(yuan)子(zi)中的5f電(dian)子(zi)在(zai)(zai)此壓(ya)力(li)(li)下(xia)會變(bian)成(cheng)離域電(dian)子(zi),這(zhe)些(xie)自由電(dian)子(zi)夠參與鍵結(jie)的形成(cheng)。
物(wu)質的(de)體(ti)積(ji)模量指的(de)是該(gai)物(wu)質抗(kang)衡(heng)均(jun)勻壓力的(de)強度。锎的(de)體(ti)積(ji)模量為50 ± 5 GPa,這與(yu)三價的(de)鑭系金屬(shu)相似(si),但比一些常見(jian)的(de)金屬(shu)低(如鋁:70 GPa)。
參數
電子構型:1s2 2s2p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d105f10 6s26p6 7s2
同(tong)位素及放(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(pai)布(bu):5f10 7s2
晶體數據:
晶胞(bao)為六方晶胞(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
太陽(相(xiang)對(dui)于 H=1×1012): 未知(zhi)
海水(shui)中/p.p.m.:零
地(di)殼/p.p.m.: 零(ling)
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)人體中(zhong)含(han)量
肝/p.p.m.:
器官中: 零
肌肉/p.p.m.:
血/mg dm-3 :
日攝入(ru)量/mg: 零
骨/p.p.m.:
人(ren)(70Kg)均體(ti)內總量/mg: 零
锎的化合價
可以(yi)(yi)是(shi)4、3或(huo)2,也就是(shi)說一個锎原子能夠形成2至(zhi)4個化學(xue)(xue)鍵。其化學(xue)(xue)屬性預計將會(hui)類似于別的(de)(de)三(san)價(jia)錒系元素,以(yi)(yi)及在(zai)元素周期(qi)表中位于锎以(yi)(yi)上的(de)(de)鏑。锎在(zai)室溫下會(hui)在(zai)空氣中緩慢地失(shi)去光澤,速度隨著(zhu)濕度的(de)(de)提高而(er)加快(kuai)。锎可以(yi)(yi)和氫、氮和任何氧族元素加熱進(jin)行反(fan)應,其中與不(bu)含(han)濕氣的(de)(de)氫或(huo)與水溶無機酸反(fan)應的(de)(de)速度極快(kuai)。
锎水溶時
處于(yu)锎(III)正離子(zi)(zi)狀態(tai)。科學家未能還原或氧化溶(rong)液中的+3離子(zi)(zi)。锎能夠形成能溶(rong)于(yu)水的氯(lv)化物、硝酸鹽(yan)、高氯(lv)酸鹽(yan)及硫(liu)酸鹽(yan),沉(chen)淀后形成氟化物、草酸鹽(yan)或氫氧化物。
同位素
已(yi)知的(de)锎(kai)同(tong)位(wei)素共有(you)(you)20個(ge),有(you)(you)246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等,都是(shi)放射性同(tong)位(wei)素。其(qi)中(zhong)最(zui)穩定的(de)有(you)(you)锎(kai)-251(半(ban)衰(shuai)期(qi)為900年(nian)(nian))、锎(kai)-249(360年(nian)(nian))、锎(kai)-250(13.08年(nian)(nian))及锎(kai)-252(2.645年(nian)(nian))。其(qi)余(yu)的(de)同(tong)位(wei)素半(ban)衰(shuai)期(qi)都在一年(nian)(nian)以下,如(ru)锎(kai)-254半(ban)衰(shuai)期(qi)為64天(tian),大部分甚至(zhi)少(shao)于20分鐘(zhong)。锎(kai)同(tong)位(wei)素的(de)質量數從237到(dao)256不等。
锎(kai)(kai)-249是(shi)在锫(pei)-249進行β衰(shuai)變(bian)后形成的(de)(de)。大部分(fen)其(qi)他的(de)(de)锎(kai)(kai)同位素是(shi)在核反應爐(lu)中(zhong)對锫(pei)進行強烈的(de)(de)中(zhong)子(zi)(zi)輻射后產生的(de)(de)。雖然锎(kai)(kai)-251的(de)(de)半衰(shuai)期最長(chang),但是(shi)由于容易(yi)吸(xi)收(shou)中(zhong)子(zi)(zi)(高中(zhong)子(zi)(zi)捕獲率)以及(ji)會(hui)與其(qi)他粒子(zi)(zi)產生反應(高中(zhong)子(zi)(zi)截面),所以其(qi)產量只有10%。
锎(kai)(kai)-252是(shi)個強中(zhong)子(zi)射源(yuan),因此其放(fang)射性(xing)極高,非常危險。锎(kai)(kai)-252有(you)96.9%的概率(lv)進行α衰變(bian)(損失兩顆(ke)質子(zi)和兩顆(ke)中(zhong)子(zi)),并形成鋦-248,剩余的3.1%概率(lv)進行自發裂(lie)變(bian)。一微克(最)的锎(kai)(kai)-252每秒釋放(fang)230萬顆(ke)中(zhong)子(zi),平均每次(ci)自發裂(lie)變(bian)釋放(fang)3.7顆(ke)中(zhong)子(zi)。其他大部分的锎(kai)(kai)同位素(su)都以(yi)α衰變(bian)形成鋦的同位素(su)(原子(zi)序為(wei)96)。
用氦離(li)子(zi)轟(hong)擊鋦而得。
锎(kai)可以在(zai)核(he)反(fan)(fan)應爐(lu)和粒(li)子(zi)加(jia)速器中產生(sheng)。锫-249(24997Bk)受中子(zi)撞擊(中子(zi)捕獲(n,γ))后(hou)立即進行β衰(shuai)變(β),便會形成锎(kai)-250(25098Cf)。反(fan)(fan)應如(ru)下:
锎(kai)-250在受中子撞擊后會產生锎(kai)-251和(he)锎(kai)-252。
對镅、鋦和钚元素進(jin)行(xing)(xing)中子輻(fu)射(she)可(ke)以制成數毫(hao)克的(de)锎-252和數微克的(de)锎-249。直到2006年,科學家利用(yong)特殊的(de)反應爐對鋦-244至248進(jin)行(xing)(xing)中子輻(fu)射(she),主要產(chan)生出锎-252,另有較少的(de)锎-249至255。
經(jing)過美國(guo)核能管理委員會可以(yi)購得微克量的锎-252作商業用(yong)途。世界上僅有兩處生產锎的設施:位于美國(guo)的橡樹嶺國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室以(yi)及位于俄羅斯的核反應器研究(jiu)所。到(dao)2003年(nian)為止,兩座設施分別每年(nian)生產0.25克和0.025克的锎-252。
設施還生產(chan)三個半(ban)衰期(qi)頗長的锎同(tong)位(wei)素,這需要鈾(you)-238捕獲中子15次,期(qi)間不進行核裂(lie)變或α衰變。從鈾(you)-238開(kai)始的核反應(ying)鏈經(jing)過幾個钚(bu)同(tong)位(wei)素、镅同(tong)位(wei)素、鋦同(tong)位(wei)素、锫同(tong)位(wei)素以及锎-249至253。
中子源
可用作高通(tong)量的(de)中子源(yuan)。
能夠利用(yong)的(de)锎的(de)數量非常少,使其應用(yong)受到了限制,可是,它(ta)作為裂解碎片源,被用(yong)于核(he)研究。
該(gai)元素(su)是世(shi)界上(shang)最(zui)昂貴的(de)(de)元素(su),1克價值2700萬(wan)(wan)美元, 是金(jin)子的(de)(de)65萬(wan)(wan)倍。
可(ke)用(yong)作高(gao)通量(liang)的(de)中子(zi)源。 在(zai)核醫學領域可(ke)用(yong)來治療惡性腫瘤。由于锎-252中子(zi)源可(ke)以(yi)做(zuo)得很(hen)小很(hen)細,這是其它中子(zi)源所(suo)做(zuo)不到(dao)的(de),所(suo)以(yi)把中子(zi)源經過軟管送到(dao)人(ren)體腔內(nei)器官腫瘤部(bu)位,或者植入到(dao)人(ren)體的(de)腫瘤組織內(nei)進(jin)行治療。特別是對子(zi)宮癌、口(kou)腔癌、直腸癌、食道癌、胃癌、鼻腔癌等,锎-252中子(zi)治療都有(you)相當好的(de)療效。
應用發展
中(zhong)國生產和應(ying)用(yong)锎-252中(zhong)子(zi)源(yuan)始于20世(shi)紀90年代。锎是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)人造元素(su)(su)(su),其同位素(su)(su)(su)锎-252被(bei)用(yong)于近距離治(zhi)療(liao)(liao)(liao)。這種(zhong)同位素(su)(su)(su)首(shou)(shou)次發現于氫彈爆炸后的塵埃,是(shi)能(neng)夠(gou)(gou)產生豐(feng)富中(zhong)子(zi)的唯一(yi)(yi)核素(su)(su)(su)。1968年醫用(yong)锎源(yuan)被(bei)用(yong)來(lai)治(zhi)療(liao)(liao)(liao)首(shou)(shou)例病人,中(zhong)子(zi)近距離治(zhi)療(liao)(liao)(liao)法(fa)由此誕(dan)生。中(zhong)子(zi)治(zhi)癌(ai)是(shi)最先進(jin)的癌(ai)癥(zheng)治(zhi)療(liao)(liao)(liao)方法(fa)之(zhi)一(yi)(yi),治(zhi)療(liao)(liao)(liao)效果優于當前被(bei)廣泛使(shi)用(yong)的放(fang)療(liao)(liao)(liao)。它無(wu)須讓(rang)病人全身接受放(fang)射(she)(she)性射(she)(she)線,而是(shi)利用(yong)特(te)制的施源(yuan)器將中(zhong)子(zi)源(yuan)送入人體(ti)或(huo)腫瘤內進(jin)行腔內、管內或(huo)組織間(jian)照射(she)(she),放(fang)射(she)(she)反應(ying)輕且(qie)能(neng)夠(gou)(gou)徹底殺(sha)死癌(ai)細胞。
中(zhong)(zhong)子刀是锎-252中(zhong)(zhong)子源自動遙控式后裝治(zhi)療(liao)(liao)系統,是一種放射(she)(she)治(zhi)療(liao)(liao),融核物理學(xue)、放射(she)(she)生物學(xue)、自動控制、計算機等多門學(xue)科為一體的(de)先進醫療(liao)(liao)設(she)備、以治(zhi)療(liao)(liao)人體腔道或管道內腫瘤為主的(de)大型現代化高科技放射(she)(she)治(zhi)療(liao)(liao)設(she)備。具有世界領先水平,中(zhong)(zhong)子刀填(tian)補了中(zhong)(zhong)國(guo)乃至世界治(zhi)癌領域(yu)的(de)一項空白。
橡樹嶺國家實驗室建(jian)造的50噸重(zhong)運(yun)(yun)輸桶,可用于運(yun)(yun)載最(zui)多1克的Cf。運(yun)(yun)輸此類高放(fang)射性物質必須(xu)用到重(zhong)型容器,以避(bi)免可能的意外(wai)。
锎(kai)(kai)(kai)-252作為(wei)(wei)一種強(qiang)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)射源,有著(zhu)幾個應(ying)用的(de)(de)范疇。每微(wei)克(ke)的(de)(de)锎(kai)(kai)(kai)每分鐘(zhong)能(neng)夠產(chan)生1.39億顆中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)。因(yin)此(ci)锎(kai)(kai)(kai)可(ke)以被(bei)用作核反(fan)應(ying)爐(lu)的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)啟(qi)動源或在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)活(huo)化分析中(zhong)(zhong)作為(wei)(wei)(非(fei)來自(zi)(zi)反(fan)應(ying)爐(lu)的(de)(de))中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源。在(zai)(zai)放射治療(liao)(liao)無效時,子(zi)(zi)宮頸(jing)癌(ai)和腦癌(ai)的(de)(de)治療(liao)(liao)用到了锎(kai)(kai)(kai)所產(chan)生的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)。自(zi)(zi)從1969年薩(sa)瓦那河發電(dian)廠向佐(zuo)治亞(ya)理工學院(yuan)借(jie)出119 最(zui)萀锎(kai)(kai)(kai)-252之后,锎(kai)(kai)(kai)一直被(bei)用于(yu)教育(yu)范疇上。在(zai)(zai)煤(mei)炭、水泥(ni)產(chan)業中(zhong)(zhong),锎(kai)(kai)(kai)也被(bei)應(ying)用在(zai)(zai)煤(mei)元素(su)分析和粒狀物質分析機上。
由于中(zhong)子(zi)能夠穿透物(wu)質,所以锎也可以被用(yong)在探測器中(zhong),如燃(ran)料棒(bang)掃(sao)描(miao)儀(yi),使用(yong)中(zhong)子(zi)射線(xian)照相術(shu)來探測飛(fei)機和武器部件的(de)(de)腐蝕、問題焊(han)接(jie)點(dian)、破裂及(ji)內部濕氣,以及(ji)便攜(xie)式金(jin)屬(shu)探測器等。中(zhong)子(zi)濕度計利用(yong)锎-252來尋找油井(jing)中(zhong)的(de)(de)水和石(shi)油,為金(jin)銀礦的(de)(de)實(shi)地探測提供中(zhong)子(zi)源(yuan),以及(ji)探測地下(xia)水的(de)(de)流動(dong)(dong)。1982年(nian)(nian)锎-252的(de)(de)主要用(yong)途(tu)按用(yong)量(liang)比例分(fen)(fen)別為:反(fan)應(ying)爐(lu)啟動(dong)(dong)源(yuan)(48.3%)、燃(ran)料棒(bang)掃(sao)描(miao)儀(yi)(25.3%)及(ji)活化分(fen)(fen)析(19.4%)。到了1994年(nian)(nian),大部分(fen)(fen)的(de)(de)锎-252都用(yong)于中(zhong)子(zi)射線(xian)照相(77.4%),而燃(ran)料棒(bang)掃(sao)描(miao)儀(yi)(12.1%)和反(fan)應(ying)爐(lu)啟動(dong)(dong)源(yuan)(6.9%)則成(cheng)了次要的(de)(de)應(ying)用(yong)范圍。
锎-251的(de)臨界質量很低(約為5 kg)。人(ren)們曾夸大其低臨界質量的(de)可能用途。
2006年(nian)10月,位于俄(e)羅斯杜布(bu)納(na)聯合核(he)研究所(suo)的(de)(de)研究人員宣布(bu)成(cheng)功合成(cheng)3顆Uuo(118號元(yuan)素(su))原子。他們利用鈣-48撞(zhuang)擊锎-249,產生了這個目前最重的(de)(de)元(yuan)素(su)。該(gai)次實驗的(de)(de)目標體是一片(pian)面積為(wei)32 cm、含有10 mg锎-249的(de)(de)鈦薄片(pian)。 其他用到锎來合成(cheng)的(de)(de)超(chao)鈾元(yuan)素(su)還包括1961年(nian)以硼原子核(he)撞(zhuang)擊锎所(suo)形成(cheng)的(de)(de)鐒元(yuan)素(su)。
锎在核醫學領域可用來治(zhi)(zhi)療(liao)惡性腫(zhong)瘤。由于(yu)锎-252中(zhong)子源(yuan)(yuan)可以做得(de)很(hen)小很(hen)細,這是其它中(zhong)子源(yuan)(yuan)所(suo)做不到(dao)的(de),所(suo)以把中(zhong)子源(yuan)(yuan)經過軟管送到(dao)人體(ti)腔(qiang)內器官腫(zhong)瘤部位(wei),或(huo)者植入到(dao)人體(ti)的(de)腫(zhong)瘤組織內進行治(zhi)(zhi)療(liao)。特別(bie)是對子宮癌(ai)(ai)、口腔(qiang)癌(ai)(ai)、直腸癌(ai)(ai)、食道癌(ai)(ai)、胃癌(ai)(ai)、鼻腔(qiang)癌(ai)(ai)等(deng),锎-252中(zhong)子治(zhi)(zhi)療(liao)都(dou)有相(xiang)當好的(de)療(liao)效。
我國(guo)(guo)生產(chan)和應(ying)用锎-252中(zhong)子源(yuan)始于20世(shi)紀90年代(dai)。1992年中(zhong)國(guo)(guo)已建(jian)立了锎-252中(zhong)子源(yuan)生產(chan)線(xian)。由(you)俄羅斯(si)提(ti)供锎-252原料和工藝設(she)備,在中(zhong)國(guo)(guo)生產(chan)锎-252中(zhong)子源(yuan)。
中(zhong)國已有(you)公(gong)司從事锎-252中(zhong)子(zi)治療儀的(de)開發,于1999年起(qi),經過(guo)幾年的(de)臨床應用,顯示出非常好(hao)的(de)療效。
锎(kai)是(shi)(shi)一種(zhong)(zhong)人造元素(su),其同位(wei)素(su)锎(kai)-252被用(yong)(yong)于(yu)近距離(li)治(zhi)(zhi)療(liao)。這種(zhong)(zhong)同位(wei)素(su)首(shou)次發現(xian)于(yu)氫彈爆(bao)炸后的(de)塵埃,是(shi)(shi)能(neng)夠產生豐(feng)富中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)的(de)唯(wei)一核素(su)。1968年醫用(yong)(yong)锎(kai)源被用(yong)(yong)來治(zhi)(zhi)療(liao)首(shou)例病(bing)人,中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)近距離(li)治(zhi)(zhi)療(liao)法由此誕生。中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)治(zhi)(zhi)癌(ai)是(shi)(shi)最先進(jin)的(de)癌(ai)癥治(zhi)(zhi)療(liao)方(fang)法之一,治(zhi)(zhi)療(liao)效(xiao)果優于(yu)當(dang)前被廣泛使用(yong)(yong)的(de)放(fang)療(liao)。它無須讓病(bing)人全身接受(shou)放(fang)射性射線(xian),而是(shi)(shi)利用(yong)(yong)特制的(de)施源器將中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)(zi)源送入人體或腫瘤內進(jin)行腔內、管(guan)內或組(zu)織間照射,放(fang)射反應輕(qing)且能(neng)夠徹底殺(sha)死癌(ai)細(xi)胞(bao)。
锎累積(ji)在骨骼組織里的锎會釋放(fang)輻射,破壞身體制造紅血球的能(neng)力。由于放(fang)射性(xing)極強(qiang),在環境中(zhong)的存量極低,所以锎在生(sheng)物體中(zhong)沒有任何自(zi)然的用途。
在(zai)(zai)(zai)進(jin)食(shi)(shi)受锎污染的食(shi)(shi)物或飲料,或吸入(ru)含有(you)锎的懸浮顆(ke)粒之后(hou),锎就會進(jin)入(ru)體內。在(zai)(zai)(zai)身(shen)體里,只(zhi)有(you)0.05%的锎會進(jin)入(ru)血液里,其(qi)中(zhong)的65%會積累(lei)在(zai)(zai)(zai)骨(gu)骼中(zhong),肝臟25%,其(qi)余的主要通過排(pai)尿排(pai)出(chu)身(shen)體。骨(gu)骼和肝臟中(zhong)積累(lei)的锎分別會在(zai)(zai)(zai)50年和20年后(hou)消失。锎會首先附在(zai)(zai)(zai)骨(gu)骼的表面,之后(hou)會慢(man)慢(man)蔓延到骨(gu)骼的各(ge)個部分。
一旦進入體內,锎會造(zao)成很(hen)大的(de)損害(hai)。另外,锎-249和锎-251能釋放伽(jia)馬射(she)線,對外表組織造(zao)成傷害(hai)。锎所釋放的(de)電離輻射(she)在骨骼(ge)和肝臟中可致癌。