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Californium-252

Daten und Eigenschaften des Isotops Cf-252.



252Cf  
98  

Californium-252 ist ein Radioisotop des Elements Californium. Der Atomkern des Nuklids weist neben den 98 elementspezifischen Protonen 154 Neutronen auf, woraus die Massenzahl von 252 resultiert.

Für die Forschung interessant ist die hohe Neutronenemissionen dieses Isotops und die damit verbundenen potentiellen Anwendungsmöglichkeiten in Kernenergie, Medizin und Geochemie.

252Cf emittiert 2,314 × 106 s–1 μg–1 Neutronen mit einer spezifischen Aktivität von 0,536 mCi μg-1 [1]. Das Isotop ist daher eine ergiebige, transprotierbare und tragbare Neutronenquelle, die unabhängig von einem Reaktorsystem ist.

Bisherige Anwendungen sind beispielsweise die Prompte Gamma Neutronen Aktivierungs-Analyse (PGNAA) von Kohle, Zement und Mineralien; auch zur Identifizierung von Sprengstoffen, Landminen und Blindgängern wurde Cf-252 eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete: Neutronenradiographie , Untersuchung von Nuklearabfällen, Kalibrierungsstandard, Krebstherapie [1, 2].

Aus Californium-252 hergestellte Neutronenquellen werden vor allem beim Anfahren von Kernreaktoren eingesetzt; die stabilen Neutronenemissionen aus dem Ausgangsmaterial lösen hierbei die eigentlichen Spaltungskettenreaktion aus.

Siehe auch: Übersicht über die Californium-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Californium-252, Cf-252Englische Bezeichnung:Californium-252Symbol:252CfMassenzahl A:252Kernladungszahl Z:98 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:154Isotopenmasse:252,0816265(25) u (Atommasse)Nuklidmasse:252,0278734 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:76,03459 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:2,0196237 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1881,26735881 MeV (pro Atomkern)
7,46534666 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 6,172(4) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 6,482(11) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:2,645(8) JahreZerfallskonstante λ:8,309849871337 × 10-9 s-1Spezifische Aktivität α:19858367638938 Bq g-1
536,71263889022 Ci g-1
Kernspin:0+Entdeckungsjahr:1954

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 2,645(8) Jahre bzw. 8,341272 × 107 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
α zu248Cm96,908(8) %6,21695(4) MeV
SZdiv3,092(8) %

 

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: 256Fm, 252Es.

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Californium-252 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Cf-252Freigrenze:104 BqFreigrenze pro Gramm:1 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Aktivität HRQ:0,02 TBqOberflächenkontamination:0,1 Bq cm-2Halbwertszeit:2,6 Jahre

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Californium-252 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 154) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 252) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 154Isobare A = 252
95249Am
96250Cm252Cm
97251Bk252Bk
98252Cf252Cf
99253Es252Es
100254Fm252Fm
101255Md252Md
102256No252No
103257Lr252Lr
104258Rf
105259Db
106260Sg
107261Bh

 

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:13981-17-4InChI Key:HGLDOAKPQXAFKI-OUBTZVSYSA-NSMILES:[252Cf]PubChem:ID 104846Energieniveaus:NuDat 252Cf (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - R.C. Martin, J.B. Knauer. P.A. Balo:
Production, distribution and applications of californium-252 neutron sources.
In: Applied Radiation and Isotopes, (2000), DOI 10.1016/S0969-8043(00)00214-1.

[2] - Wen-an Wu et al.:
External beam radiotherapy with or without californium-252 neutron brachytherapy for treatment of recurrence after definitive chemoradiotherapy.
In: Nature Scientific Reports, (2020), DOI 10.1038/s41598-020-78074-y.

[3] - Jingen Chen et al.:
Study on Cf-252 Production in a Molten Salt Reactor.
In: SSRN, (2022), DOI 10.2139/ssrn.4259964.

 


Letzte Änderung am 15.04.2023.


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