锎(臺灣(wan)、香港、澳門稱鉲)是(shi)一(yi)種人工合成的放(fang)射性化(hua)(hua)學元素(su),它(ta)的化(hua)(hua)學符號(hao)是(shi)Cf,它(ta)的原(yuan)子序數是(shi)98,屬于錒系元素(su)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)倫·西(xi)奧多·西(xi)博格(ge)在(zai)伯克利(li)加(jia)州大學(xue)首次發現了锎(kai)元(yuan)素(su)。锎(kai)是(shi)第六個被(bei)發現的(de)超鈾元(yuan)素(su)。研究(jiu)小(xiao)組在(zai)1950年3月(yue)17日(ri)發布了該(gai)項發現。锎(kai)的(de)拼(pin)音名稱是(shi)以(yi)美(mei)國的(de)加(jia)利(li)福尼(ni)亞(ya)州命名。該(gai)地(di)是(shi)加(jia)利(li)福尼(ni)亞(ya)大學(xue)柏(bo)克萊分校的(de)所在(zai)州份
美國(guo)加(jia)州伯(bo)克(ke)(ke)利的(de)(de)1.5米(mi)直徑回(hui)旋加(jia)速(su)(su)器將α粒(li)子(42He)加(jia)速(su)(su)至35 MeV能量,射向(xiang)一(yi)微克(ke)(ke)大小的(de)(de)鋦-242目標,以(yi)此產生(sheng)了(le)锎-245(24598Cf)和一(yi)顆自由中子(n)。
此次實驗只產生(sheng)了大約5千顆(ke)锎原(yuan)子(zi),半(ban)衰期為44分(fen)鐘(zhong)。
該(gai)新元(yuan)素(su)以加州和加州大學命名(ming)。這和95至(zhi)97號元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)命名(ming)方式(shi)有所(suo)不同。第(di)95至(zhi)97號元(yuan)素(su)是利用類似(si)于對上(shang)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)之命名(ming)方式(shi)而命名(ming)的(de)(de)(de)。但是,98號元(yuan)素(su)以上(shang)的(de)(de)(de)鏑(Dysprosium)的(de)(de)(de)意思是“難取(qu)得(de)”,所(suo)以研究(jiu)人(ren)員決定打破此(ci)前的(de)(de)(de)非(fei)正(zheng)式(shi)命名(ming)常(chang)規。
愛達荷國家實驗室通過(guo)對(dui)钚目標體進行(xing)輻射,首次(ci)產生(sheng)(sheng)了重量可(ke)觀的锎(kai)(kai)元素,并(bing)于(yu)1954年(nian)發布了研究結果。產生(sheng)(sheng)的樣本中能夠觀察到锎(kai)(kai)-252的高自發裂(lie)變率。1958年(nian),科學家首次(ci)對(dui)濃(nong)縮锎(kai)(kai)進行(xing)了實驗。在(zai)對(dui)钚-239進行(xing)中子(zi)輻射連(lian)續5年(nian)之后,科學家在(zai)樣本中發現了從锎(kai)(kai)-249到锎(kai)(kai)-252的各個同位素。兩年(nian)后的1960年(nian),勞倫斯伯(bo)克利國家實驗室的Burris Cunningham和James Wallman把锎(kai)(kai)置于(yu)蒸(zheng)汽與(yu)鹽(yan)酸中,第(di)一次(ci)制成了锎(kai)(kai)的化合物——三氯化锎(kai)(kai)、氯氧(yang)化锎(kai)(kai)及氧(yang)化锎(kai)(kai)。
1960年(nian)代(dai),位于美國(guo)(guo)田納西州橡(xiang)樹嶺的橡(xiang)樹嶺國(guo)(guo)家實驗室利用其高通率同位素反(fan)應爐(HFIR)產生了(le)少量的锎。到1995年(nian)為(wei)止,HFIR的實際(ji)锎年(nian)產量為(wei)500毫克(ke)。在《英美共(gong)同防(fang)御協約》下英國(guo)(guo)向(xiang)美國(guo)(guo)提供(gong)的钚元素曾用于制造锎。
美(mei)國(guo)原(yuan)子能協會在1970年(nian)代初(chu)起向工業及學術(shu)機(ji)構銷售锎-252同位素,每(mei)微(wei)克價(jia)格(ge)為10美(mei)元,從1970至1990年(nian)每(mei)年(nian)一共售出150微(wei)克锎-252。Haire和Baybarz于1974年(nian)用鑭金(jin)屬還原(yuan)了(le)氧(yang)化锎(III),首(shou)次(ci)制成數微(wei)克重、厚度小于1微(wei)米(mi)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(bian),從(cong)而形成锎。在使用锎進行探礦(kuang)或醫(yi)學治療的(de)設(she)施附(fu)近也可(ke)以(yi)(yi)發(fa)現锎。锎不易(yi)溶(rong)于(yu)水,但(dan)會黏附(fu)在泥(ni)(ni)土上,所以(yi)(yi)泥(ni)(ni)土中锎的(de)濃度(du)可(ke)以(yi)(yi)比(bi)泥(ni)(ni)土粒(li)子周圍的(de)水高(gao)出500倍。
1980年(nian)之前大氣層核試驗的(de)(de)輻射落(luo)(luo)塵散(san)落(luo)(luo)在(zai)環境中,其中含有(you)(you)少量的(de)(de)锎(kai)(kai)。從空氣中采得的(de)(de)核爆輻射落(luo)(luo)塵中曾(ceng)被(bei)發現含有(you)(you)質量數為249、252、253和254的(de)(de)锎(kai)(kai)同位素。
科學家曾認(ren)為超新星(xing)會(hui)產生锎,因為超新星(xing)物質(zhi)的(de)衰(shuai)變符(fu)合(he)Cf的(de)60天半衰(shuai)期。不過,之后的(de)研究未(wei)能探測到锎譜線,人(ren)們(men)也一(yi)般認(ren)為超新星(xing)的(de)光變曲線是符(fu)合(he)鎳(nie)-56的(de)特(te)征(zheng)的(de)。
同位(wei)素:同位(wei)素有245Cf到254Cf。最穩定的同位(wei)素是(shi)251Cf,半(ban)衰期是(shi)898年(nian)。
發(fa)現(xian):1950年(nian)3月17日,美國的(de)湯普森(sen)(S.G.Thompson)、小(xiao)斯特(te)里(li)特(te)(K.Street Jr.)、喬索(suo)(A.Chiorso)和西博格(G.T.Seaporg)發(fa)現(xian)了锎。用(yong)回旋加(jia)速(su)器加(jia)速(su)的(de)氦離子轟擊(ji)242Cm,幾乎和锫同時發(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(chu)來(lai)。化(hua)學性(xing)質活(huo)潑,與其他+3價錒系(xi)元素相似。有水溶性(xing)的(de)(de)硝酸鹽(yan)、硫酸鹽(yan)、氯化(hua)物和(he)過氯酸鹽(yan);它的(de)(de)氟化(hua)物、草酸鹽(yan)、氫(qing)氧化(hua)物在水溶液(ye)中沉淀。利用耙子同位素和(he)轟擊(ji)粒(li)子的(de)(de)種(zhong)種(zhong)組合,已發現(xian)了幾種(zhong)锎的(de)(de)同位素:246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半(ban)(ban)衰期(qi)為900年;249Cf半(ban)(ban)衰期(qi)為360年;252Cf半(ban)(ban)衰期(qi)為2.64年;254Cf半(ban)(ban)衰期(qi)為64天。
由氦同位(wei)素轟擊鋦(ju)可得到微(wei)量的(de)锎(kai)。锎(kai)的(de)同位(wei)素有從237Cf到256Cf。锎(kai)-251是最(zui)穩(wen)定的(de)同位(wei)素,它(ta)的(de)半衰(shuai)期有898年。
雖然(ran)锎(kai)-251是最(zui)穩(wen)定的同(tong)位素,但是最(zui)有商業價值的卻(que)是锎(kai)-252。锎(kai)-252大(da)部(bu)分都是用來檢測飛機行(xing)李(li)內是否(fou)有爆裂物存(cun)在(zai)。
锎是(shi)一(yi)種銀白色(se)的(de)錒(a)系金(jin)屬(shu),熔點(dian)(dian)為900 ± 30 °C,估計(ji)的(de)沸(fei)點(dian)(dian)為1745 °C。處于純金(jin)屬(shu)態時,锎是(shi)具延展性(xing)(xing)的(de),可以用刀片輕易切開。在真空狀態下(xia)的(de)锎金(jin)屬(shu)到了300 °C以上時便會(hui)氣化。在51K(三(san)20 °C)以下(xia)的(de)锎金(jin)屬(shu)具鐵磁(ci)(ci)性(xing)(xing)或亞鐵磁(ci)(ci)性(xing)(xing),在48至66 K時具反鐵磁(ci)(ci)性(xing)(xing),而在160 K(ㄢ10 °C)以上時具順磁(ci)(ci)性(xing)(xing)。它(ta)與鑭系元素能夠(gou)形成合金(jin),但人(ren)們對其所知甚(shen)少。
在(zai)一(yi)個(ge)大氣壓力下,锎有兩種(zhong)晶(jing)(jing)體結構(gou)(gou)(gou):在(zai)900 °C以下為(wei)(wei)雙層六方密排(pai)結構(gou)(gou)(gou)(稱α型(xing)),此時密度為(wei)(wei)15.10 g/cm;而另一(yi)種(zhong)面心(xin)立方結構(gou)(gou)(gou)(β型(xing))則(ze)在(zai)900 °C以上出現,密度為(wei)(wei)8.74 g/cm。在(zai)48GPa的(de)壓力下,锎的(de)晶(jing)(jing)體結構(gou)(gou)(gou)會(hui)由(you)β型(xing)轉變為(wei)(wei)第三種(zhong)正(zheng)交晶(jing)(jing)系(xi)結構(gou)(gou)(gou)。這是由(you)于(yu)锎原子(zi)(zi)中的(de)5f電子(zi)(zi)在(zai)此壓力下會(hui)變成離域電子(zi)(zi),這些自由(you)電子(zi)(zi)夠參與鍵結的(de)形(xing)成。
物(wu)質的體(ti)積模量指的是該物(wu)質抗衡均勻壓(ya)力的強度。锎的體(ti)積模量為50 ± 5 GPa,這與三價的鑭系(xi)金屬(shu)相似,但比一些常(chang)見的金屬(shu)低(di)(如鋁:70 GPa)。
參數
電(dian)子構型:1s2 2s2p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d105f10 6s26p6 7s2
同位素及放(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]
外圍電子層排(pai)布(bu):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
太陽(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(ji)):
大西洋表面:
太平洋表面:
大西洋深處:
太平洋深處:
生物數(shu)據人體中含量
肝/p.p.m.:
器官中: 零
肌(ji)肉/p.p.m.:
血(xue)/mg dm-3 :
日攝入量(liang)/mg: 零
骨/p.p.m.:
人(ren)(70Kg)均體(ti)內總量(liang)/mg: 零
锎的化合價
可(ke)以(yi)是4、3或2,也就是說一個锎(kai)原子能夠形成2至(zhi)4個化(hua)學鍵。其(qi)化(hua)學屬性預計將會類(lei)似于別的(de)(de)三價錒(a)系元素(su),以(yi)及在(zai)(zai)元素(su)周期表中位于锎(kai)以(yi)上的(de)(de)鏑。锎(kai)在(zai)(zai)室(shi)溫下會在(zai)(zai)空氣(qi)中緩慢(man)地失去(qu)光澤,速度隨著(zhu)濕度的(de)(de)提高而(er)加(jia)快。锎(kai)可(ke)以(yi)和氫、氮和任(ren)何氧族元素(su)加(jia)熱進行反應,其(qi)中與(yu)不含濕氣(qi)的(de)(de)氫或與(yu)水溶無機酸反應的(de)(de)速度極快。
锎水溶時
處于锎(III)正離子(zi)狀態。科(ke)學家(jia)未能(neng)(neng)還原或(huo)氧(yang)化(hua)溶液中(zhong)的+3離子(zi)。锎能(neng)(neng)夠形(xing)成(cheng)(cheng)能(neng)(neng)溶于水的氯化(hua)物、硝酸鹽(yan)、高氯酸鹽(yan)及(ji)硫酸鹽(yan),沉淀后形(xing)成(cheng)(cheng)氟(fu)化(hua)物、草酸鹽(yan)或(huo)氫氧(yang)化(hua)物。
同位素
已(yi)知的(de)锎(kai)同(tong)位(wei)素共有20個,有246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等,都是放(fang)射(she)性同(tong)位(wei)素。其中最(zui)穩定的(de)有锎(kai)-251(半(ban)衰(shuai)期(qi)為900年)、锎(kai)-249(360年)、锎(kai)-250(13.08年)及锎(kai)-252(2.645年)。其余的(de)同(tong)位(wei)素半(ban)衰(shuai)期(qi)都在一年以下(xia),如锎(kai)-254半(ban)衰(shuai)期(qi)為64天,大部分甚至少(shao)于20分鐘。锎(kai)同(tong)位(wei)素的(de)質(zhi)量數從(cong)237到256不等。
锎-249是在锫(pei)-249進(jin)行β衰(shuai)變后形(xing)成的。大部分其(qi)(qi)他的锎同位素(su)是在核反(fan)(fan)應爐中(zhong)(zhong)對锫(pei)進(jin)行強烈的中(zhong)(zhong)子(zi)輻射后產(chan)生的。雖然锎-251的半衰(shuai)期最長,但是由于容易(yi)吸(xi)收中(zhong)(zhong)子(zi)(高中(zhong)(zhong)子(zi)捕獲率)以(yi)及會與其(qi)(qi)他粒(li)子(zi)產(chan)生反(fan)(fan)應(高中(zhong)(zhong)子(zi)截面),所以(yi)其(qi)(qi)產(chan)量只(zhi)有10%。
锎(kai)-252是個強中子射(she)源,因此其(qi)放射(she)性(xing)極高,非常危(wei)險。锎(kai)-252有96.9%的(de)(de)(de)概率進行(xing)α衰變(bian)(損失兩顆(ke)質(zhi)子和兩顆(ke)中子),并形(xing)成鋦(ju)-248,剩(sheng)余的(de)(de)(de)3.1%概率進行(xing)自發裂變(bian)。一微克(最)的(de)(de)(de)锎(kai)-252每秒釋(shi)放230萬(wan)顆(ke)中子,平(ping)均(jun)每次(ci)自發裂變(bian)釋(shi)放3.7顆(ke)中子。其(qi)他(ta)大部分的(de)(de)(de)锎(kai)同位(wei)素(su)都以α衰變(bian)形(xing)成鋦(ju)的(de)(de)(de)同位(wei)素(su)(原子序(xu)為(wei)96)。
用氦離子轟擊鋦(ju)而得(de)。
锎可以在核反應爐和粒子加速器(qi)中產生(sheng)。锫-249(24997Bk)受(shou)中子撞擊(中子捕(bu)獲(n,γ))后(hou)立即進行β衰變(β),便會形成锎-250(25098Cf)。反應如下:
锎-250在受中(zhong)子撞擊后會(hui)產(chan)生锎-251和锎-252。
對镅、鋦和钚元素進行中(zhong)子(zi)(zi)輻射可以制成數(shu)毫克(ke)的锎(kai)-252和數(shu)微克(ke)的锎(kai)-249。直(zhi)到2006年,科學家利(li)用特殊(shu)的反應爐對鋦-244至248進行中(zhong)子(zi)(zi)輻射,主要產生出锎(kai)-252,另(ling)有較少的锎(kai)-249至255。
經過美國(guo)核能管理委(wei)員會可以(yi)購得微克量的(de)锎-252作商業用途(tu)。世界上僅有兩處生(sheng)(sheng)產(chan)锎的(de)設施:位(wei)(wei)于(yu)美國(guo)的(de)橡樹(shu)嶺國(guo)家實驗室(shi)以(yi)及位(wei)(wei)于(yu)俄羅斯的(de)核反應器(qi)研究所。到2003年(nian)為止,兩座設施分別每年(nian)生(sheng)(sheng)產(chan)0.25克和0.025克的(de)锎-252。
設施還(huan)生產(chan)三個半(ban)衰期頗長的锎(kai)同(tong)位(wei)素,這需要鈾-238捕獲中子15次(ci),期間不進(jin)行(xing)核裂變或α衰變。從(cong)鈾-238開始的核反應鏈經過幾個钚同(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(kai)-249至253。
中子源
可(ke)用作(zuo)高通量的中子(zi)源。
能(neng)夠利用(yong)(yong)的锎的數量非常(chang)少,使其應用(yong)(yong)受到了限制,可是,它作為裂解碎片(pian)源(yuan),被用(yong)(yong)于核(he)研究。
該(gai)元(yuan)(yuan)素是世界上最昂貴的元(yuan)(yuan)素,1克價值2700萬(wan)美(mei)元(yuan)(yuan), 是金子(zi)的65萬(wan)倍。
可用(yong)作高通量的中子(zi)源。 在核醫學領(ling)域(yu)可用(yong)來(lai)治療惡性腫瘤。由于锎-252中子(zi)源可以做得很小很細,這是其(qi)它中子(zi)源所做不到的,所以把(ba)中子(zi)源經(jing)過軟管送(song)到人(ren)(ren)體腔內(nei)器官腫瘤部(bu)位,或(huo)者植入到人(ren)(ren)體的腫瘤組織(zhi)內(nei)進行(xing)治療。特別是對(dui)子(zi)宮癌、口腔癌、直腸癌、食道癌、胃癌、鼻腔癌等,锎-252中子(zi)治療都有相當好(hao)的療效。
應用發展
中國(guo)生(sheng)(sheng)產(chan)和應(ying)用(yong)(yong)锎(kai)(kai)-252中子(zi)(zi)源始于20世(shi)紀90年代(dai)。锎(kai)(kai)是(shi)一種人造元(yuan)素(su),其同位素(su)锎(kai)(kai)-252被(bei)(bei)用(yong)(yong)于近距(ju)離(li)治療(liao)。這(zhe)種同位素(su)首次發現于氫(qing)彈爆炸后的(de)塵埃(ai),是(shi)能夠產(chan)生(sheng)(sheng)豐富中子(zi)(zi)的(de)唯一核素(su)。1968年醫用(yong)(yong)锎(kai)(kai)源被(bei)(bei)用(yong)(yong)來治療(liao)首例病人,中子(zi)(zi)近距(ju)離(li)治療(liao)法由此誕生(sheng)(sheng)。中子(zi)(zi)治癌是(shi)最先(xian)進的(de)癌癥治療(liao)方法之一,治療(liao)效(xiao)果優于當前(qian)被(bei)(bei)廣(guang)泛使(shi)用(yong)(yong)的(de)放療(liao)。它(ta)無須讓病人全身接(jie)受放射(she)(she)性射(she)(she)線,而是(shi)利(li)用(yong)(yong)特制的(de)施源器將中子(zi)(zi)源送(song)入人體或腫瘤內進行(xing)腔內、管內或組織間照射(she)(she),放射(she)(she)反應(ying)輕且能夠徹底殺死癌細胞。
中(zhong)(zhong)(zhong)子刀是锎-252中(zhong)(zhong)(zhong)子源自動(dong)遙控式后(hou)裝治療系統(tong),是一(yi)種放(fang)射治療,融核物(wu)理學、放(fang)射生物(wu)學、自動(dong)控制、計算機(ji)等多門學科為一(yi)體的先進醫療設(she)備、以治療人體腔道(dao)或管道(dao)內腫(zhong)瘤為主(zhu)的大型現代化高科技放(fang)射治療設(she)備。具有世界領(ling)先水平,中(zhong)(zhong)(zhong)子刀填補了中(zhong)(zhong)(zhong)國乃至世界治癌(ai)領(ling)域(yu)的一(yi)項空白。
橡(xiang)樹(shu)嶺國家(jia)實驗室(shi)建(jian)造的(de)50噸重運(yun)輸桶,可(ke)用(yong)于(yu)運(yun)載最多1克的(de)Cf。運(yun)輸此(ci)類高放射性物質必須用(yong)到重型容器,以避免(mian)可(ke)能的(de)意外。
锎(kai)-252作為(wei)一種強中(zhong)子射源(yuan),有著幾個應(ying)(ying)用的(de)(de)范疇。每微克的(de)(de)锎(kai)每分(fen)鐘能夠產生(sheng)1.39億顆(ke)中(zhong)子。因此锎(kai)可以被(bei)用作核反應(ying)(ying)爐的(de)(de)中(zhong)子啟動源(yuan)或在中(zhong)子活化(hua)分(fen)析(xi)(xi)中(zhong)作為(wei)(非來(lai)自(zi)反應(ying)(ying)爐的(de)(de))中(zhong)子源(yuan)。在放射治(zhi)療(liao)無效(xiao)時,子宮頸癌和腦癌的(de)(de)治(zhi)療(liao)用到了锎(kai)所產生(sheng)的(de)(de)中(zhong)子。自(zi)從(cong)1969年薩(sa)瓦(wa)那河發電廠(chang)向佐治(zhi)亞理工學院借出119 最萀锎(kai)-252之后,锎(kai)一直被(bei)用于(yu)教(jiao)育范疇上。在煤(mei)炭、水泥產業中(zhong),锎(kai)也被(bei)應(ying)(ying)用在煤(mei)元素分(fen)析(xi)(xi)和粒狀(zhuang)物質(zhi)分(fen)析(xi)(xi)機上。
由(you)于中(zhong)子(zi)能夠穿透物(wu)質,所以锎也(ye)可以被用(yong)在探測器(qi)中(zhong),如燃(ran)(ran)料棒掃描(miao)儀,使用(yong)中(zhong)子(zi)射線照相術來探測飛(fei)機和(he)武(wu)器(qi)部(bu)(bu)件的(de)(de)腐蝕、問題焊接(jie)點、破裂及(ji)內部(bu)(bu)濕(shi)氣,以及(ji)便攜式金(jin)屬(shu)探測器(qi)等。中(zhong)子(zi)濕(shi)度(du)計利(li)用(yong)锎-252來尋找油(you)井中(zhong)的(de)(de)水和(he)石油(you),為(wei)金(jin)銀礦的(de)(de)實地探測提供中(zhong)子(zi)源(yuan),以及(ji)探測地下水的(de)(de)流動(dong)。1982年锎-252的(de)(de)主要用(yong)途按(an)用(yong)量比例分別為(wei):反應(ying)爐(lu)啟動(dong)源(yuan)(48.3%)、燃(ran)(ran)料棒掃描(miao)儀(25.3%)及(ji)活化分析(19.4%)。到了(le)1994年,大部(bu)(bu)分的(de)(de)锎-252都用(yong)于中(zhong)子(zi)射線照相(77.4%),而燃(ran)(ran)料棒掃描(miao)儀(12.1%)和(he)反應(ying)爐(lu)啟動(dong)源(yuan)(6.9%)則成了(le)次要的(de)(de)應(ying)用(yong)范圍。
锎(kai)-251的臨界質(zhi)量很低(di)(約(yue)為(wei)5 kg)。人(ren)們曾(ceng)夸大其低(di)臨界質(zhi)量的可能(neng)用途。
2006年10月,位于(yu)俄羅(luo)斯杜布納聯合(he)核研(yan)究所的(de)(de)研(yan)究人員宣(xuan)布成功(gong)合(he)成3顆Uuo(118號(hao)元素(su))原子。他們利用(yong)鈣-48撞擊(ji)锎(kai)-249,產生(sheng)了這個目(mu)前最重的(de)(de)元素(su)。該次實驗(yan)的(de)(de)目(mu)標體是一(yi)片面積為32 cm、含有10 mg锎(kai)-249的(de)(de)鈦(tai)薄片。 其他用(yong)到锎(kai)來合(he)成的(de)(de)超鈾元素(su)還(huan)包(bao)括1961年以硼原子核撞擊(ji)锎(kai)所形(xing)成的(de)(de)鐒元素(su)。
锎在核醫學領域可(ke)用來治療惡性腫瘤。由于锎-252中(zhong)子(zi)(zi)(zi)源可(ke)以(yi)做(zuo)得很小很細,這(zhe)是其它中(zhong)子(zi)(zi)(zi)源所做(zuo)不(bu)到的,所以(yi)把中(zhong)子(zi)(zi)(zi)源經過軟管送到人體腔內器官(guan)腫瘤部位,或者植入到人體的腫瘤組(zu)織內進行治療。特(te)別(bie)是對(dui)子(zi)(zi)(zi)宮癌(ai)(ai)、口(kou)腔癌(ai)(ai)、直腸癌(ai)(ai)、食道癌(ai)(ai)、胃癌(ai)(ai)、鼻腔癌(ai)(ai)等,锎-252中(zhong)子(zi)(zi)(zi)治療都有(you)相(xiang)當好的療效。
我國生產和應用锎-252中(zhong)子源(yuan)始于(yu)20世紀90年(nian)代。1992年(nian)中(zhong)國已建立(li)了(le)锎-252中(zhong)子源(yuan)生產線。由(you)俄羅斯(si)提供(gong)锎-252原料(liao)和工藝設備(bei),在中(zhong)國生產锎-252中(zhong)子源(yuan)。
中國(guo)已有公司從事锎-252中子治療(liao)儀的(de)(de)開發,于1999年起,經(jing)過幾年的(de)(de)臨床應用,顯示出非常好的(de)(de)療(liao)效。
锎是(shi)一種(zhong)(zhong)人造元素(su),其同位素(su)锎-252被(bei)用于(yu)近距離治(zhi)(zhi)(zhi)療。這(zhe)種(zhong)(zhong)同位素(su)首次(ci)發(fa)現(xian)于(yu)氫彈爆炸后的(de)(de)塵(chen)埃,是(shi)能夠(gou)產生(sheng)豐富中(zhong)子(zi)(zi)的(de)(de)唯一核素(su)。1968年醫用锎源被(bei)用來(lai)治(zhi)(zhi)(zhi)療首例病人,中(zhong)子(zi)(zi)近距離治(zhi)(zhi)(zhi)療法(fa)由此(ci)誕生(sheng)。中(zhong)子(zi)(zi)治(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)是(shi)最先進(jin)的(de)(de)癌(ai)癥治(zhi)(zhi)(zhi)療方法(fa)之一,治(zhi)(zhi)(zhi)療效(xiao)果優于(yu)當前被(bei)廣泛(fan)使用的(de)(de)放療。它(ta)無須讓病人全身(shen)接受放射(she)(she)性射(she)(she)線,而是(shi)利用特制的(de)(de)施源器將中(zhong)子(zi)(zi)源送入人體或腫瘤內進(jin)行腔內、管內或組織間照射(she)(she),放射(she)(she)反應輕(qing)且能夠(gou)徹底殺死癌(ai)細胞。
锎累積(ji)在(zai)骨骼組織里的(de)锎會釋放(fang)輻射(she),破壞身體制造紅(hong)血球的(de)能力。由于放(fang)射(she)性(xing)極強,在(zai)環境(jing)中(zhong)的(de)存量極低(di),所(suo)以锎在(zai)生物體中(zhong)沒有任(ren)何自然的(de)用途。
在(zai)(zai)進食受锎污染的食物或飲料(liao),或吸(xi)入含有锎的懸浮顆粒之(zhi)(zhi)后,锎就會(hui)進入體內。在(zai)(zai)身體里,只有0.05%的锎會(hui)進入血(xue)液里,其中(zhong)的65%會(hui)積累在(zai)(zai)骨骼中(zhong),肝臟(zang)25%,其余(yu)的主要通過排尿(niao)排出身體。骨骼和(he)肝臟(zang)中(zhong)積累的锎分別(bie)會(hui)在(zai)(zai)50年(nian)和(he)20年(nian)后消失(shi)。锎會(hui)首先附在(zai)(zai)骨骼的表面,之(zhi)(zhi)后會(hui)慢(man)慢(man)蔓延(yan)到骨骼的各個部(bu)分。
一旦進入體(ti)內,锎(kai)會造成很大的損害。另外,锎(kai)-249和锎(kai)-251能釋放(fang)伽馬射線,對外表組織造成傷害。锎(kai)所(suo)釋放(fang)的電離輻射在骨骼(ge)和肝臟(zang)中可致癌(ai)。