Californio

El Californio es un elemento químico que se puede encontrar en la tabla periódica con el símbolo Cf y el número atómico 98. Pertenece a la serie de los actínidos y es el sexto elemento transuránico sintetizado con la segunda mayor masa atómica que se puede ver después del einstenio.

Se trata de un elemento obtenido a partir de la transmutación nuclear artificial de isótopos radiactivos más ligeros. Cuenta con unos 20 isótopos conocidos, de los cuales el californio 251 tiene una vida media de 898 años y el 252 posee una vida media de 2,64 años, y es el que se usa con frecuencia para investigación.

El descubrimiento de este elemento se les atribuye a los investigadores de física de la Universidad de Berkeley,  Kenneth Street Jr., Stanley G. Thompson, Albert Ghiorso y Glenn T. Seaborg. Fue el producto del bombardeo del isótopo de curio 242 con partículas alfa, lo que produjo en 1950 este nuevo elemento.

Características y propiedades

Uno de los aspectos que caracteriza a este elemento es que es uno de los más pesados de la tabla periódica, que presenta asombrosas aplicaciones fuera del campo de la investigación.

Tiene al menos 20 isótopos, de los cuales el 249 se forma a partir de la desintegración beta del berkelio, mientras que los demás son sometidos a radiaciones intensas en un reactor nuclear. Entre el isótopo 249 y el 252, todos tienen una vida media superior a dos años, los restantes no llegan ni a 20 minutos.

Es uno de los pocos elementos que posee usos prácticos en distintos campos de la vida e investigación. Su nivel de radiación influye en la capacidad del cuerpo para producir glóbulos rojos, por lo que es peligroso si se acumula dentro del organismo.

Se emplea para la producción de otros elementos como el lawrencio y el oganesón.

Propiedades físicas

• El californio es un metal actínido que se encuentra en estado sólido con una densidad de 15.100 1​ kg/m³.
• Tiene un punto de fusión de 1173 K (900 °C) y el punto de ebullición se alcanza a 1743 K (1470 °C).
• En su estado metálico empieza a evaporarse por encima de los 300 °C.
• En niveles inferiores a 51 K (−220 °C) es ferromagnético, ya que actúa como un imán, entre 48 y 66 K es antiferromagnético y en niveles superiores a 160 K (−110 °C) es paramagnético. Cambia según las presiones externas.
• Se cree que puede formar aleaciones con metales lantánidos.
• Posee dos formas cristalinas a presión atmosférica. Tiene una forma alfa o doble hexagonal compacta y una beta conocida como cúbica centrada en las caras.

Propiedades químicas

• El californio puede tener valencia 2,3 y 4 formando compuestos con distintas apariencias.
• Reacciona cuando se combina con hidrógeno, nitrógeno u oxígeno. La velocidad de las reacciones con ácidos minerales acuosos o hidrógeno seco son más rápidas.
• Tiene una masa atómica de [251] u y la configuración electrónica es [Rn] 5f10 7s2.
• Posee electronegatividad 1,3 ​ en la escala de Pauling.
• Es soluble en agua y genera compuestos como fluoruro, oxalato o hidróxido.
• La cromatografía de intercambio iónico se emplea para identificar y aislar el californio cuando se encuentra con otros elementos.

Propiedades mecánicas

El californio es maleable, ya que se puede moldear para que adquiera distintas formas e incluso se puede cortar con una cuchilla simple. Es un metal brillante que pierde su brillo en contacto con el aire a temperatura ambiente, reacción que se acelera en presencia de humedad.

Usos

La producción del isótopo 252 tiene aplicaciones especializadas como emisor de neutrones, por lo que es ideal en reactores nucleares. Cada microgramo de californio puro tiene la capacidad de producir unos 139 millones de neutrones por minuto.

Se ha empleado como sustituto de radioterapias en ciertos tipos de cáncer cervical y tumores cerebrales, que no responden a tratamientos básicos. También, tiene aplicación en el campo educacional, de investigación, en la industria del cemento y carbón.

Es útil en instrumentos de detección de humedad, para detectar corrosión, grietas, humedad, soldaduras inadecuadas, entre otras situaciones. También, es de gran utilidad en los escáneres de barras de combustible nuclear y en la radiografía neutrónica de aeronaves.

Dónde se encuentra

Existe muy poca cantidad de este elemento en la tierra y ha sido el resultado de reacciones nucleares o como parte de la desintegración beta de los depósitos de uranio concentrado. También, se puede encontrar en lugares donde se emplea el elemento para investigación, prospección mineral o tratamiento médico.

Se adhiere con facilidad al suelo, por lo que puede permanecer en este según el tipo de vida media del isótopo liberado.

Obtención

La forma de conseguir californio es en reactores nucleares con aceleradores de partículas. Por lo general, se bombardea berkelio-249 con neutrones que generan isótopos 250 y estos a su vez, por desintegración beta, producen californio 250.

También, se produce irradiando curio con neutrones en reactores nucleares especiales. La cantidad producida llega a miligramos, máximo 500 mg, y se realiza bajo los más estrictos estándares de seguridad por lo perjudicial que es para la salud.

Quién lo descubrió

Se sintetizó por primera vez en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de Berkeley en febrero de 1950. El descubrimiento se dio dos meses después de la identificación del primer isótopo de berkelio, lo que permitió predecir, en gran manera, las propiedades del nuevo elemento.

Luego, se irradió una muestra de óxido de curio 242 con partículas alfa aceleradas, obteniendo un isótopo de californio con un período de desintegración de 44 minutos. Este experimento fue realizado por un grupo de físicos investigadores a cargo de Albert Ghiorso y Glenn T. Seaborg.

El nombre del elemento es en honor a California y la Universidad de California, donde se llevó a cabo la síntesis del mismo.

Referencias

1. Lenntech.-. Californio Cf., de Lenntech. website:https://www.lenntech.es/periodica/elementos/cf.htm