كاليفورنيوم

كاليفورنيوم عنصر كيميائي عدده الذري 98 ورمزه Cf. يقع في الدورة 7، المجموعة — ضمن القطاع f. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Rn] 5f10 7s2.

العدد الذري98

الكتلة الذرية القياسيةلا توجد كتلة ذرية قياسية

المجموعة—

الدورة7

القطاعf

التوزيع الإلكتروني[Rn] 5f10 7s2

البنية الإلكترونية

ما الذي يتحكم في كيميائه؟

تشارك مدارات 5f و6d و7s في كيمياء كاليفورنيوم. يمكن لعناصر الأكتينيدات الأولى أن تُظهر عدة حالات أكسدة، بينما تصبح الحالة +3 أكثر أهمية في العناصر الأثقل.

التوزيع الإلكتروني لـكاليفورنيوم هو [Rn] 5f10 7s2. جميع الأكتينيدات مشعة، لذلك يجب قراءة خواصها الكيميائية إلى جانب استقرار النواة وعمر النصف وأنماط الاضمحلال.

الأشكال الكيميائية

المركبات والأيونات والمواد

يستطيع كاليفورنيوم تكوين أكاسيد وهاليدات ومعقدات تناسقية في حالات أكسدة مختلفة. وبما أن الأكتينيدات كلها مشعة، فإن فهم أشكالها الكيميائية يرتبط أيضاً بالكيمياء الإشعاعية والنظائر واستقرار النواة.

السلوك الفيزيائي

الحالة وتحولات الطور

الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 15.1 g/cm³. نقطة الانصهار هي 1 173 K (899.9 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.

الوجود والاستخدامات

أين يوجد كاليفورنيوم وكيف يُستخدم؟

عملياً يظهر كاليفورنيوم في تطبيقات مرتبطة بـمصادر نيوترونات وبحث علمي. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.

عملياً

أمثلة على استخدامات حقيقية

مصادر نيوترونات

توفر بعض نظائر كاليفورنيوم مصادر نيوترونات للبحث والتحليل والمعايرة وتطبيقات صناعية متخصصة.

بحث علمي

يُنتج كاليفورنيوم أو يُعزل أو يُقاس أساساً في الأبحاث التي تختبر الاتجاهات الذرية والنووية والدورية، وليس للاستخدام التجاري واسع النطاق.

الموقع الدوري

ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟

يقع كاليفورنيوم في الدورة 7 ضمن سلسلة القطاع f. العناصر المجاورة المعروضة هي: كوريوم؛ بركيليوم؛ أينشتاينيوم؛ فيرميوم. وتساعد المقارنة على امتداد السلسلة في تتبع التغير التدريجي في نصف القطر والتوزيع الإلكتروني وحالات الأكسدة والخواص المغناطيسية أو البصرية.

بيانات مرجعية

الخواص الفيزيائية والذرية

التصنيفأكتينيد

الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب

الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 32 · 28 · 8 · 2

الكثافة15.1 g/cm³

نقطة الانصهار1 173 K (899.9 °C)

نقطة الغليان—

الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.3

طاقة التأين الأولى606kJ/mol

الألفة الإلكترونية—

تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.

التاريخ

الاكتشاف والتعرّف

يرتبط اكتشاف كاليفورنيوم بأعمال مختبر لورانس بيركلي الوطني. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.

النظائر والكتلة الذرية

كيف يغير تركيب النظائر القيم؟

لا توجد لـكاليفورنيوم كتلة ذرية قياسية واحدة لأن تركيب نظائره الطبيعية لا يعطي متوسطاً ثابتاً مناسباً، أو لأن العنصر لا يملك وفرة طبيعية مستقرة يمكن تعريفها بهذه الطريقة.

لا يملك كاليفورنيوم نظائر مستقرة. نظائره مشعة، ولذلك تصبح أعمار النصف وأنماط الاضمحلال بيانات أساسية في القياس والبحث والتطبيقات.

السلامة

المناولة والتعرض

كاليفورنيوم عنصر مشع. تتطلب مناولته ضوابط إشعاعية تتناسب مع النظير والنشاط ونوع الإشعاع والصورة الكيميائية للعينة.