克里斯•史密斯

这个星期,我们去冲浪吧。

布莱恩·克莱格

提到加州,你会想到什么?冲浪和海滩男孩?好莱坞和施瓦辛格州长?加州大学伯克利分校确保了加州在元素周期表中也有自己的位置,98号元素是锕系元素中的第10个,

虽然庆祝它被发现的地点似乎是非常明智的,但事实上,“加利福尼亚”这个名字对它的制作团队来说是一个失败。格伦·t·西博格和他的同事命名的为了在元素周期表中与上面的镧元素平行,.他们继续命名而且在某种程度上,它也是由镧系元素衍生出来的。例如,锕系元素锫以伯克利命名,因为它上面的镧系元素,它是以瑞典村庄Ytterby的名字命名的,它就是在那里开采的。

格伦·西博格在实验室

来源:©2012加州大学劳伦斯伯克利国家实验室的董事

格伦·西博格(1912 - 1999)

而在1950年首次产生的人造元素“加利福尼亚”(californium)中,与之对应的是镧系元素这个词来自希腊语,意思是“很难得到”。在绞尽脑汁之后,西博格和他的团队放弃了寻找对等物,只是去了实验室的位置。他们已经抛弃了一份名单,其中包括以制造第一个锎元素所用的设备命名的cyclotronium和cyclonium,以及有点蹩脚的radlabium,这反映出该团队的起源是辐射实验室或rad实验室的一部分。

不过,他们确实巧妙地将其合理化,称它们与镝“难以获得”的含义相对应,因为“一个世纪前寻找另一种元素的人发现很难到达加州”。这指的是该州在19世纪的交通不便黄金着急。

第一个产生的锎同位素是245,其半衰期只有44分钟。该团队使用回旋加速器(一种早期的粒子加速器,至今仍在使用,特别是在医疗应用中),用α粒子撞击了一个curium目标。回旋加速器使用电极加速带电粒子,当粒子在圆形腔内旋转,直到与目标碰撞时,电极在吸引和排斥之间快速切换。在这种情况下,碰撞产生了锎和一个多余的中子。

元素周期表- 98 -加利福尼亚

来源:©Shutterstock

在加利福尼亚的20种同位素中,最稳定的是加利福尼亚251,它的半衰期为898年,尽管许多同位素的半衰期以分钟为单位。现在最常用的方法是从锫249开始,在核反应堆中加入中子。虽然它在地球上是一种纯粹的人造元素,但它可能作为超新星的许多副产品之一存在于太空中。

当涉及到实际用途时,这种银色物质是一种优秀的中子发射器。这为启动核反应堆提供了便利,在核反应堆中,需要高中子流来进行链式反应。这也意味着,原则上,加利福尼亚可以制造有效的小型核武器,只需5公斤的加利福尼亚251就能达到临界质量——大约是加州251的一半这是制造炸弹所必需的,但在实际生产中,它是如此精细,以至于即使在这种规模上,它也不太可能被使用。

除了为反应堆提供启动剂外,少量的锎还进入了许多需要中子流的设备中,无论是专业探测器还是放射治疗,作为一些温和源失效的癌症治疗的最后手段。

接受乳腺癌放射治疗的妇女

来源:©Shutterstock

也许加利福尼亚最常见的应用是用于潜在油井的湿度计。这些探测器发射快中子穿过待测材料。原子核,典型的水和油中的原子核,往往会使中子变慢,所以慢中子探测器可以用来寻找能说明问题的氢。来自加利福尼亚的中子也可用于勘探还有黄金,使用一种叫做中子激活分析的技术,用中子轰击一个要测试的区域,并搜索被轰击物质发出的带有特征特征的伽马射线。

然而,最终,加利福尼亚的名字仍然是最重要的。也许,与镝的“难以获得”相对应,它应该是“lethium”,来自拉丁语,意思是“隐藏的”——但也许这听起来太像了.在加利福尼亚首次生产出来后不久,它的发现者和《纽约客》杂志之间就经常开这个名字的玩笑。

该杂志指出,发现者错过了一个机会。它评论说,“加州忙碌的科学家们无疑会在未来某一天发现另一个或两个原子,而大学很可能已经预料到了这一点。”现在,它永远失去了在原子表中以诸如大学(97)、offium(98)、加利福尼亚(99)、锫(100)等顺序永垂不朽的机会。”在桌子对面拼出“加州大学伯克利分校”。

发现者反驳说,把97号和98号元素称为“大学”和“offium”的问题在于,一些纽约人可能会发现99号和100号元素,并把它们命名为“新”和“约”。《纽约客》的工作人员声称他们已经在研究这些元素了。但记者们目前所做的只是想出了名字。

事实上,我们永远无法确定“加利福尼亚”指的是州还是大学——以及它很难生产——所以至少在这些方面,锎与镝相似,是一种“难以获得”的元素。

克里斯•史密斯

在这种情况下,如果我们用其他很难找到的东西来命名事物,高峰时段的出租车怎么样,或者更糟糕的是,你能忍受詹姆斯·布朗特的CD怎么样?这是我的建议。以上是布莱恩·克莱格为您带来的本周元素“加利福尼亚”。下一集,交给莎拉·斯坦兰。

莎拉Staniland

我总是发现“你最喜欢的元素是什么”这个问题很难回答。由于各种各样的原因,有几位领跑者;然而,总有一个顶级竞争者因为它有几个重要的性格特征:钴有惊人的美丽和力量,以及出色的合作能力。

克里斯•史密斯

我还以为她在说我呢。这是来自利兹大学的Sarah Staniland她下周将会带来关于钴的故事。试着加入我们吧。谢谢收听,我是克里斯·史密斯,再见。