锎(臺灣、香(xiang)港、澳門稱鉲)是(shi)一(yi)種(zhong)人工合(he)成的(de)放射性化學(xue)(xue)元(yuan)素,它的(de)化學(xue)(xue)符號(hao)是(shi)Cf,它的(de)原子序數是(shi)98,屬于錒(a)系(xi)元(yuan)素之一(yi)。
1950年2月9日前(qian)后,物理學(xue)家Stanley G. Thompson、Kenneth Street, Jr.、阿伯特·吉奧索及格(ge)倫·西奧多·西博(bo)格(ge)在伯克利加州大學(xue)首次(ci)發現了(le)锎(kai)(kai)元素(su)。锎(kai)(kai)是(shi)(shi)第六個被(bei)發現的(de)超鈾元素(su)。研(yan)究小組在1950年3月17日發布了(le)該項發現。锎(kai)(kai)的(de)拼音名稱是(shi)(shi)以美國的(de)加利福尼(ni)亞(ya)州命(ming)名。該地是(shi)(shi)加利福尼(ni)亞(ya)大學(xue)柏克萊分校(xiao)的(de)所在州份
美國加(jia)州(zhou)伯克利的(de)1.5米直(zhi)徑(jing)回旋加(jia)速器(qi)將(jiang)α粒子(zi)(42He)加(jia)速至35 MeV能量,射(she)向一(yi)微克大小的(de)鋦-242目標,以此產(chan)生了(le)锎(kai)-245(245Cf)和(he)一(yi)顆(ke)自(zi)由(you)中(zhong)子(zi)(n)。
此次(ci)實驗只產生了大約5千顆锎原子,半衰期為44分鐘。
該新元(yuan)素(su)以(yi)加州(zhou)和加州(zhou)大(da)學命(ming)名。這和95至(zhi)97號元(yuan)素(su)的(de)命(ming)名方式有所不同(tong)。第95至(zhi)97號元(yuan)素(su)是(shi)(shi)利用類(lei)似于對上的(de)元(yuan)素(su)之(zhi)命(ming)名方式而命(ming)名的(de)。但是(shi)(shi),98號元(yuan)素(su)以(yi)上的(de)鏑(di)(Dysprosium)的(de)意思是(shi)(shi)“難取得”,所以(yi)研究人員(yuan)決(jue)定打破此前的(de)非正式命(ming)名常規。
愛(ai)達荷國(guo)家實(shi)驗室通(tong)過對(dui)钚(bu)目標體(ti)進行輻(fu)射(she),首次產生了(le)(le)重量可觀的(de)(de)锎(kai)(kai)元素,并于(yu)1954年發布了(le)(le)研究結果。產生的(de)(de)樣(yang)(yang)本(ben)中能夠(gou)觀察到(dao)锎(kai)(kai)-252的(de)(de)高自發裂變(bian)率。1958年,科(ke)學(xue)家首次對(dui)濃縮锎(kai)(kai)進行了(le)(le)實(shi)驗。在對(dui)钚(bu)-239進行中子輻(fu)射(she)連續5年之后(hou)(hou),科(ke)學(xue)家在樣(yang)(yang)本(ben)中發現了(le)(le)從锎(kai)(kai)-249到(dao)锎(kai)(kai)-252的(de)(de)各個(ge)同位素。兩年后(hou)(hou)的(de)(de)1960年,勞倫斯(si)伯克利國(guo)家實(shi)驗室的(de)(de)Burris Cunningham和James Wallman把锎(kai)(kai)置于(yu)蒸汽與鹽酸中,第一次制成了(le)(le)锎(kai)(kai)的(de)(de)化(hua)合物(wu)——三氯化(hua)锎(kai)(kai)、氯氧(yang)化(hua)锎(kai)(kai)及氧(yang)化(hua)锎(kai)(kai)。
1960年代,位(wei)于美(mei)(mei)國田納西州橡(xiang)樹嶺的(de)(de)橡(xiang)樹嶺國家實(shi)驗室利用其高通率同位(wei)素(su)反應爐(HFIR)產生(sheng)了少(shao)量的(de)(de)锎。到1995年為止,HFIR的(de)(de)實(shi)際锎年產量為500毫克。在《英美(mei)(mei)共同防御協(xie)約》下英國向美(mei)(mei)國提供的(de)(de)钚元素(su)曾(ceng)用于制造锎。
美(mei)國(guo)原(yuan)子能協(xie)會在1970年(nian)代初起向工業及(ji)學術(shu)機(ji)構銷售(shou)锎-252同位素(su),每(mei)微(wei)克價格為10美(mei)元,從1970至(zhi)1990年(nian)每(mei)年(nian)一共售(shou)出150微(wei)克锎-252。Haire和Baybarz于1974年(nian)用(yong)鑭金屬還(huan)原(yuan)了氧(yang)化(hua)锎(III),首(shou)次(ci)制(zhi)成數(shu)微(wei)克重、厚度小于1微(wei)米(mi)的锎金屬薄(bo)片。
地球上有著極少量的(de)锎,主要出現在含鈾量很高的(de)鈾礦(kuang)中。鈾在捕(bu)獲中子之后(hou)進(jin)行β衰變,從而形成锎。在使用(yong)锎進(jin)行探礦(kuang)或醫學治療的(de)設施(shi)附(fu)(fu)近也可以發(fa)現锎。锎不易溶于水(shui)(shui),但會(hui)黏附(fu)(fu)在泥土(tu)上,所以泥土(tu)中锎的(de)濃度可以比泥土(tu)粒子周圍的(de)水(shui)(shui)高出500倍。
1980年之前大氣層核試驗(yan)的輻射落塵散落在(zai)環境中(zhong),其中(zhong)含有少量(liang)的锎(kai)。從空氣中(zhong)采(cai)得的核爆(bao)輻射落塵中(zhong)曾被發(fa)現含有質量(liang)數(shu)為249、252、253和(he)254的锎(kai)同(tong)位素(su)。
科學家曾認(ren)為超(chao)(chao)新(xin)星會產生锎(kai),因為超(chao)(chao)新(xin)星物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)變符(fu)合Cf的(de)(de)(de)(de)60天半衰(shuai)期。不過,之后(hou)的(de)(de)(de)(de)研究未能(neng)探測到(dao)锎(kai)譜(pu)線(xian),人(ren)們也一般(ban)認(ren)為超(chao)(chao)新(xin)星的(de)(de)(de)(de)光變曲線(xian)是符(fu)合鎳-56的(de)(de)(de)(de)特(te)征的(de)(de)(de)(de)。
同(tong)位(wei)素(su)(su):同(tong)位(wei)素(su)(su)有(you)245Cf到254Cf。最穩定的同(tong)位(wei)素(su)(su)是251Cf,半衰期是900年。
性(xing)質(zhi):熔點(dian)900℃。金(jin)屬锎十(shi)分容(rong)易(yi)揮發(fa),在1100~1200℃范圍中能蒸餾出來(lai)。化學性(xing)質(zhi)活潑,與其他+3價錒系元素(su)(su)相似。有水溶(rong)性(xing)的(de)硝(xiao)酸鹽(yan)、硫酸鹽(yan)、氯化物和(he)過氯酸鹽(yan);它的(de)氟(fu)化物、草酸鹽(yan)、氫氧化物在水溶(rong)液中沉淀。利用耙子同位(wei)素(su)(su)和(he)轟擊(ji)粒子的(de)種種組合(he),已發(fa)現了幾種锎的(de)同位(wei)素(su)(su):246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期為900年;249Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期為360年;252Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期為2.64年;254Cf半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期為64天。
由氦同位素(su)轟(hong)擊鋦可得到微量的锎。锎的同位素(su)有從(cong)237Cf到256Cf。
雖然锎-251是最(zui)穩(wen)定的(de)同位素,但是最(zui)有(you)商業價值的(de)卻是锎-252。锎-252大部分都是用來(lai)檢測飛機行李內(nei)是否有(you)爆裂物存在。
锎是一種銀白(bai)色(se)的(de)錒系(xi)金(jin)屬,熔點為900°C,估(gu)計的(de)沸點為1470°C。處于純金(jin)屬態(tai)時,锎是具延展性(xing)的(de),可以(yi)用刀片輕易切開(kai)。在(zai)真(zhen)空狀(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)的(de)锎金(jin)屬到了300°C以(yi)上時便會氣化(hua)。在(zai)51K(20°C)以(yi)下(xia)(xia)的(de)锎金(jin)屬具鐵磁性(xing)或亞鐵磁性(xing),在(zai)48至66K時具反鐵磁性(xing),而在(zai)160K(10°C)以(yi)上時具順(shun)磁性(xing)。它與鑭系(xi)元素能(neng)夠形(xing)成合金(jin),但人們對(dui)其(qi)所知甚少。
在一個大氣壓力下(xia),锎(kai)有(you)兩種(zhong)晶(jing)體結構:在900°C以下(xia)為雙層六方(fang)密(mi)(mi)排結構(稱α型),此(ci)時密(mi)(mi)度為15.1g/cm3;而另一種(zhong)面心立(li)方(fang)結構(β型)則在900°C以上出現,密(mi)(mi)度為8.74g/cm3。在48GPa的(de)(de)壓力下(xia),锎(kai)的(de)(de)晶(jing)體結構會由(you)β型轉變為第三種(zhong)正交晶(jing)系結構。這(zhe)是(shi)由(you)于锎(kai)原子中的(de)(de)5f電(dian)子在此(ci)壓力下(xia)會變成離域電(dian)子,這(zhe)些自由(you)電(dian)子夠參與(yu)鍵結的(de)(de)形成。
物質(zhi)的體積(ji)模(mo)量(liang)指的是該(gai)物質(zhi)抗衡(heng)均勻壓力的強度。锎的體積(ji)模(mo)量(liang)為50±5GPa,這與三價的鑭系金屬(shu)相似,但比一(yi)些(xie)常見的金屬(shu)低。
參數
電子(zi)構(gou)型:1s2 2s2p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f10 6s26p67s2
同位素及放(fang)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(fang) α[900y]); Cf-252 [2.6y] ;Cf-253 [17.8d] ;Cf-254 [60.5d]
外圍電子層排布:5f10 7s2
晶體數據:
晶(jing)胞為六方晶(jing)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(ke)以是+4、+3或(huo)(huo)+2,也就是說一個(ge)锎(kai)原子能夠形(xing)成(cheng)2至4個(ge)化學鍵。其化學屬性預計將會類似于別(bie)的三(san)價(jia)錒(a)系元素,以及在(zai)(zai)元素周期表中(zhong)位于锎(kai)以上的鏑。锎(kai)在(zai)(zai)室溫(wen)下會在(zai)(zai)空氣中(zhong)緩慢地(di)失(shi)去光(guang)澤,速度(du)隨著濕(shi)(shi)度(du)的提高而加快。锎(kai)可(ke)以和氫、氮和任何氧(yang)族(zu)元素加熱(re)進(jin)行(xing)反應,其中(zhong)與不含濕(shi)(shi)氣的氫或(huo)(huo)與水溶無(wu)機酸反應的速度(du)極(ji)快。
锎離子
處于锎(III)正離(li)子(zi)狀態。科(ke)學家未(wei)能還原或(huo)(huo)氧化溶液中的(de)+3離(li)子(zi)。锎能夠形(xing)成(cheng)能溶于水的(de)氯(lv)化物、硝酸(suan)鹽(yan)(yan)、高氯(lv)酸(suan)鹽(yan)(yan)及硫酸(suan)鹽(yan)(yan),沉淀(dian)后形(xing)成(cheng)氟化物、草酸(suan)鹽(yan)(yan)或(huo)(huo)氫氧化物。
同位素
已知的锎(kai)同(tong)位(wei)素共有(you)(you)20個,有(you)(you)246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等,都(dou)是放射性同(tong)位(wei)素。其中(zhong)最穩定的有(you)(you)锎(kai)-251(半(ban)衰期為(wei)900年)、锎(kai)-249(360年)、锎(kai)-250(13.08年)及(ji)锎(kai)-252(2.645年)。其余的同(tong)位(wei)素半(ban)衰期都(dou)在一年以下(xia),如锎(kai)-254半(ban)衰期為(wei)64天,大部分甚(shen)至少于(yu)20分鐘。锎(kai)同(tong)位(wei)素的質量數從237到256不等。
锎-249是在锫(pei)-249進行β衰變后形成的(de)。大部分其(qi)(qi)他的(de)锎同位(wei)素是在核(he)反應爐中對(dui)锫(pei)進行強(qiang)烈的(de)中子(zi)(zi)輻射后產(chan)生(sheng)的(de)。雖(sui)然锎-251的(de)半衰期最長,但是由于容易(yi)吸收(shou)中子(zi)(zi)(高(gao)中子(zi)(zi)捕獲率)以及(ji)會與其(qi)(qi)他粒子(zi)(zi)產(chan)生(sheng)反應(高(gao)中子(zi)(zi)截面),所以其(qi)(qi)產(chan)量只有10%。
锎(kai)-252是個(ge)強中(zhong)子射(she)(she)源,因此其(qi)放(fang)射(she)(she)性(xing)極高,非常危險(xian)。锎(kai)-252有96.9%的(de)概率(lv)進行α衰變(bian)(損失(shi)兩顆質子和(he)兩顆中(zhong)子),并(bing)形(xing)成(cheng)鋦-248,剩余的(de)3.1%概率(lv)進行自(zi)發(fa)裂變(bian)。一微克锎(kai)-252每秒(miao)釋放(fang)230萬顆中(zhong)子,平均每次(ci)自(zi)發(fa)裂變(bian)釋放(fang)3.7顆中(zhong)子。其(qi)他大部分的(de)锎(kai)同位素都以α衰變(bian)形(xing)成(cheng)鋦的(de)同位素(原(yuan)子序為96)。
用氦(hai)離子轟擊鋦(ju)而(er)得。
锎(kai)(kai)可以在(zai)核反應爐和粒子(zi)加速器(qi)中(zhong)(zhong)產生。锫(pei)-249(249Bk)受中(zhong)(zhong)子(zi)撞擊(中(zhong)(zhong)子(zi)捕獲(n,γ))后立即進(jin)行(xing)β衰變(β),便(bian)會(hui)形成锎(kai)(kai)-250(250Cf):锎(kai)(kai)-250在(zai)受中(zhong)(zhong)子(zi)撞擊后會(hui)產生锎(kai)(kai)-251和锎(kai)(kai)-252。
對(dui)镅(mei)、鋦和钚元素進行(xing)中子輻(fu)射(she)可(ke)以制成數毫克的(de)锎(kai)-252和數微克的(de)锎(kai)-249。直到(dao)2006年,科學家利用(yong)特殊(shu)的(de)反(fan)應爐對(dui)鋦-244至248進行(xing)中子輻(fu)射(she),主要產(chan)生出锎(kai)-252,另有較(jiao)少的(de)锎(kai)-249至255。
經(jing)過美國(guo)核(he)能管理委員會可以購得微克量的(de)锎(kai)-252作商業(ye)用(yong)途。世界上僅有(you)兩處生產(chan)锎(kai)的(de)設施:位(wei)于美國(guo)的(de)橡樹嶺國(guo)家實(shi)驗室以及(ji)位(wei)于俄羅斯(si)的(de)核(he)反應器研(yan)究所(suo)。到(dao)2003年為止(zhi),兩座設施分別每年生產(chan)0.25克和0.025克的(de)锎(kai)-252。
設(she)施還生產三個(ge)半(ban)衰(shuai)期頗長的锎同位(wei)素(su),這需要鈾-238捕獲中子15次,期間不(bu)進行核裂變或α衰(shuai)變。從鈾-238開始的核反應鏈經(jing)過幾個(ge)钚同位(wei)素(su)、镅同位(wei)素(su)、鋦同位(wei)素(su)、锫同位(wei)素(su)以及锎-249至253。
中子源
可用作高通量的(de)中子源。
能夠利用(yong)的锎(kai)的數(shu)量非(fei)常少(shao),使其(qi)應(ying)用(yong)受(shou)到了限制,可是,它作為裂解(jie)碎片源,被用(yong)于核(he)研究(jiu)。
該元素(su)(su)是(shi)世界(jie)上最昂貴的(de)元素(su)(su),1克價值2700萬美元,是(shi)金子的(de)65萬倍。
可(ke)用(yong)作高通量的中(zhong)(zhong)子(zi)源。在核醫學領域可(ke)用(yong)來(lai)治(zhi)(zhi)療(liao)惡性腫(zhong)瘤(liu)。由(you)于锎-252中(zhong)(zhong)子(zi)源可(ke)以(yi)做(zuo)得很(hen)(hen)小很(hen)(hen)細,這是其他中(zhong)(zhong)子(zi)源所(suo)做(zuo)不(bu)到(dao)(dao)的,所(suo)以(yi)把中(zhong)(zhong)子(zi)源經過軟管送(song)到(dao)(dao)人(ren)體(ti)腔內(nei)器官腫(zhong)瘤(liu)部位,或者植入到(dao)(dao)人(ren)體(ti)的腫(zhong)瘤(liu)組織內(nei)進行治(zhi)(zhi)療(liao)。特別是對子(zi)宮癌(ai)(ai)(ai)、口腔癌(ai)(ai)(ai)、直腸(chang)癌(ai)(ai)(ai)、食道癌(ai)(ai)(ai)、胃癌(ai)(ai)(ai)、鼻腔癌(ai)(ai)(ai)等,锎-252中(zhong)(zhong)子(zi)治(zhi)(zhi)療(liao)都有相當好的療(liao)效。
應用發展
中(zhong)(zhong)國(guo)生(sheng)產(chan)(chan)和(he)應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)锎(kai)-252中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)始于20世(shi)紀(ji)90年代。锎(kai)是一(yi)(yi)種(zhong)人(ren)造(zao)元素,其(qi)同位素锎(kai)-252被用(yong)(yong)(yong)于近距離治(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)。這種(zhong)同位素首(shou)次發現于氫彈(dan)爆炸后(hou)的(de)(de)塵埃,是能夠產(chan)(chan)生(sheng)豐富中(zhong)(zhong)子(zi)的(de)(de)唯(wei)一(yi)(yi)核素。1968年醫用(yong)(yong)(yong)锎(kai)源(yuan)被用(yong)(yong)(yong)來(lai)治(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)首(shou)例(li)病人(ren),中(zhong)(zhong)子(zi)近距離治(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)法(fa)由此誕生(sheng)。中(zhong)(zhong)子(zi)治(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)癌(ai)是最(zui)先進(jin)的(de)(de)癌(ai)癥治(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)方法(fa)之一(yi)(yi),治(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)效果(guo)優于當(dang)前(qian)被廣泛使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)放(fang)療(liao)。它無須讓(rang)病人(ren)全身(shen)接受(shou)放(fang)射性射線,而是利用(yong)(yong)(yong)特制(zhi)的(de)(de)施源(yuan)器將(jiang)中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)送入人(ren)體或腫瘤(liu)內進(jin)行腔內、管內或組織(zhi)間照射,放(fang)射反應(ying)(ying)輕且能夠徹底(di)殺死癌(ai)細胞。
中子(zi)(zi)(zi)刀是(shi)锎-252中子(zi)(zi)(zi)源自動(dong)遙控式后裝治(zhi)療系統,是(shi)一(yi)種放射治(zhi)療,融核(he)物理學(xue)、放射生物學(xue)、自動(dong)控制、計算(suan)機等多(duo)門(men)學(xue)科(ke)為一(yi)體(ti)的(de)先(xian)(xian)進醫(yi)療設備(bei)、以(yi)治(zhi)療人體(ti)腔道或(huo)管道內腫(zhong)瘤為主的(de)大型現代化高科(ke)技(ji)放射治(zhi)療設備(bei)。具有世界(jie)領先(xian)(xian)水平,中子(zi)(zi)(zi)刀填(tian)補了中國(guo)乃至世界(jie)治(zhi)癌領域的(de)一(yi)項空(kong)白。
橡樹嶺國家實驗室建(jian)造的50噸重運輸桶,可用(yong)于運載最多1克的Cf。運輸此類高放射性物質(zhi)必須(xu)用(yong)到(dao)重型容器,以避免可能的意外(wai)。
锎(kai)-252作(zuo)為一種(zhong)強中(zhong)(zhong)子(zi)射源(yuan),有著(zhu)幾個應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)范疇。每(mei)微(wei)克的(de)(de)锎(kai)每(mei)分(fen)鐘能夠產(chan)生1.39億顆中(zhong)(zhong)子(zi)。因此(ci)锎(kai)可(ke)以被用(yong)(yong)作(zuo)核(he)反應(ying)爐的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)啟動源(yuan)或在(zai)中(zhong)(zhong)子(zi)活化分(fen)析中(zhong)(zhong)作(zuo)為(非(fei)來自(zi)(zi)反應(ying)爐的(de)(de))中(zhong)(zhong)子(zi)源(yuan)。在(zai)放(fang)射治療(liao)(liao)無效時,子(zi)宮頸癌和(he)腦癌的(de)(de)治療(liao)(liao)用(yong)(yong)到(dao)了锎(kai)所產(chan)生的(de)(de)中(zhong)(zhong)子(zi)。自(zi)(zi)從1969年薩(sa)瓦那河(he)發電廠(chang)向佐(zuo)治亞理工學(xue)院借出锎(kai)-252之后(hou),锎(kai)一直被用(yong)(yong)于教(jiao)育范疇上。在(zai)煤炭、水(shui)泥產(chan)業中(zhong)(zhong),锎(kai)也被應(ying)用(yong)(yong)在(zai)煤元素(su)分(fen)析和(he)粒狀物質分(fen)析機上。
由于中(zhong)(zhong)子能夠穿透物質(zhi),所以(yi)锎也可以(yi)被用(yong)(yong)在探測器中(zhong)(zhong),如燃料(liao)棒(bang)(bang)掃(sao)描(miao)儀,使用(yong)(yong)中(zhong)(zhong)子射(she)線(xian)照(zhao)相術(shu)來(lai)探測飛(fei)機(ji)和(he)武器部(bu)(bu)件的(de)(de)腐蝕、問題焊接點、破裂及內部(bu)(bu)濕氣,以(yi)及便攜式金屬探測器等。中(zhong)(zhong)子濕度計利(li)用(yong)(yong)锎-252來(lai)尋找油井中(zhong)(zhong)的(de)(de)水和(he)石油,為金銀礦的(de)(de)實(shi)地探測提供(gong)中(zhong)(zhong)子源,以(yi)及探測地下(xia)水的(de)(de)流動。1982年锎-252的(de)(de)主要(yao)用(yong)(yong)途按用(yong)(yong)量比例(li)分(fen)別(bie)為:反應(ying)爐啟(qi)(qi)動源(48.3%)、燃料(liao)棒(bang)(bang)掃(sao)描(miao)儀(25.3%)及活化分(fen)析(19.4%)。到了(le)1994年,大部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)锎-252都用(yong)(yong)于中(zhong)(zhong)子射(she)線(xian)照(zhao)相(77.4%),而燃料(liao)棒(bang)(bang)掃(sao)描(miao)儀(12.1%)和(he)反應(ying)爐啟(qi)(qi)動源(6.9%)則成(cheng)了(le)次要(yao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)范圍。
锎-251的(de)臨界質量很低(di)(約為5kg)。人們曾夸大其低(di)臨界質量的(de)可能用途。
2006年(nian)10月,位于俄(e)羅斯杜(du)布(bu)(bu)納(na)聯合核研(yan)究所的(de)研(yan)究人(ren)員宣布(bu)(bu)成功(gong)合成3顆Uuo(118號元(yuan)素(su)(su))原子。他(ta)們利用鈣-48撞(zhuang)擊(ji)(ji)锎(kai)-249,產生了這個(ge)目(mu)前(qian)最重的(de)元(yuan)素(su)(su)。該次實驗的(de)目(mu)標體是一(yi)片面積為32cm、含有10mg锎(kai)-249的(de)鈦薄片。其他(ta)用到锎(kai)來(lai)合成的(de)超鈾元(yuan)素(su)(su)還(huan)包括1961年(nian)以硼原子核撞(zhuang)擊(ji)(ji)锎(kai)所形成的(de)鐒元(yuan)素(su)(su)。
锎在(zai)核醫學領域(yu)可用來治療惡性腫瘤(liu)。由(you)于锎-252中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源可以(yi)(yi)做得很小很細(xi),這(zhe)是(shi)其(qi)它中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源所(suo)做不到的(de)(de),所(suo)以(yi)(yi)把(ba)中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)源經(jing)過軟(ruan)管送到人體腔(qiang)內器官腫瘤(liu)部位,或者植(zhi)入到人體的(de)(de)腫瘤(liu)組織內進行(xing)治療。特別是(shi)對(dui)子(zi)(zi)宮癌(ai)、口腔(qiang)癌(ai)、直(zhi)腸癌(ai)、食道癌(ai)、胃癌(ai)、鼻(bi)腔(qiang)癌(ai)等(deng),锎-252中(zhong)(zhong)子(zi)(zi)治療都(dou)有相當(dang)好的(de)(de)療效(xiao)。
我國(guo)生(sheng)產(chan)和應用(yong)锎-252中(zhong)子源始于20世紀(ji)90年(nian)(nian)代。1992年(nian)(nian)中(zhong)國(guo)已建立了锎-252中(zhong)子源生(sheng)產(chan)線。由(you)俄羅斯提供(gong)锎-252原料和工藝設備,在(zai)中(zhong)國(guo)生(sheng)產(chan)锎-252中(zhong)子源。
中國已(yi)有公司從事锎-252中子(zi)治療(liao)儀的開發(fa),于1999年起,經過(guo)幾(ji)年的臨床(chuang)應用,顯示(shi)出非常好(hao)的療(liao)效。
锎(kai)是一種人造元素,其同位(wei)素锎(kai)-252被(bei)(bei)用(yong)于近距離(li)治療(liao)(liao)(liao)。這種同位(wei)素首次發現于氫彈爆炸后的(de)塵(chen)埃,是能夠(gou)產生豐(feng)富(fu)中(zhong)子(zi)的(de)唯一核素。1968年醫(yi)用(yong)锎(kai)源被(bei)(bei)用(yong)來(lai)治療(liao)(liao)(liao)首例病(bing)人,中(zhong)子(zi)近距離(li)治療(liao)(liao)(liao)法由(you)此(ci)誕生。中(zhong)子(zi)治癌(ai)是最先進的(de)癌(ai)癥治療(liao)(liao)(liao)方(fang)法之一,治療(liao)(liao)(liao)效(xiao)果(guo)優于當前被(bei)(bei)廣泛使(shi)用(yong)的(de)放(fang)(fang)療(liao)(liao)(liao)。它無(wu)須(xu)讓病(bing)人全(quan)身接受放(fang)(fang)射性射線(xian),而是利用(yong)特(te)制的(de)施源器將中(zhong)子(zi)源送入人體或腫瘤內進行腔內、管內或組織(zhi)間照(zhao)射,放(fang)(fang)射反應輕且能夠(gou)徹底殺(sha)死癌(ai)細胞。
锎(kai)累積在(zai)骨(gu)骼(ge)組(zu)織里的锎(kai)會釋(shi)放(fang)輻射,破壞身體(ti)制造紅(hong)血球的能力。由于放(fang)射性(xing)極強(qiang),在(zai)環境中(zhong)的存(cun)量極低(di),所以锎(kai)在(zai)生(sheng)物體(ti)中(zhong)沒有任何自然的用途。
在(zai)進食(shi)受(shou)锎(kai)污染(ran)的(de)食(shi)物(wu)或(huo)飲料,或(huo)吸入(ru)含有锎(kai)的(de)懸(xuan)浮顆粒之(zhi)后,锎(kai)就(jiu)會進入(ru)體(ti)內。在(zai)身體(ti)里(li),只有0.05%的(de)锎(kai)會進入(ru)血液里(li),其中(zhong)(zhong)的(de)65%會積累(lei)在(zai)骨(gu)(gu)骼(ge)中(zhong)(zhong),肝臟(zang)25%,其余的(de)主要通過排(pai)尿排(pai)出身體(ti)。骨(gu)(gu)骼(ge)和肝臟(zang)中(zhong)(zhong)積累(lei)的(de)锎(kai)分(fen)別會在(zai)50年(nian)和20年(nian)后消失(shi)。锎(kai)會首先附(fu)在(zai)骨(gu)(gu)骼(ge)的(de)表面,之(zhi)后會慢(man)慢(man)蔓延到骨(gu)(gu)骼(ge)的(de)各個部分(fen)。
一旦進入體內,锎(kai)會造成很大的損害。另外(wai),锎(kai)-249和(he)(he)锎(kai)-251能釋放(fang)伽馬射線,對外(wai)表組織(zhi)造成傷害。锎(kai)所(suo)釋放(fang)的電離(li)輻(fu)射在骨骼和(he)(he)肝臟中可致(zhi)癌。