Californium (Cf)
Un microgramme qui crache des millions de neutrons par seconde.
Le californium est un élément artificiel nommé d'après l'État et l'université de Californie. Son isotope californium 252 a une propriété rare : ses noyaux se cassent spontanément en deux, libérant des neutrons. Un seul microgramme en émet environ 2,3 millions par seconde, ce qui en fait une source de neutrons compacte et très recherchée. C'est l'un des matériaux les plus chers du monde, dont il ne se produit que quelques dizaines de milligrammes par an.
- Numéro atomique
- 98
- Symbole
- Cf
- Masse atomique
- 251 u
- Famille
- Actinides
- État à 0 °C
- Solide
- Découverte
- 1950, Glenn T. Seaborg et al.
Origine du nom
De la Californie.
À quoi il ressemble
Métal argenté et mou, obtenu sous forme pure pour la première fois en 1974. On n'en a jamais vu que des grains minuscules.
Où le trouve-t-on ?
Absent de la nature terrestre. Il est fabriqué dans deux réacteurs spécialisés au monde. On l'a aussi détecté dans les débris du premier essai de bombe H, en 1952.
Comment on le produit
On irradie du curium, de l'américium ou du plutonium dans un réacteur à très haut flux de neutrons pendant de longs mois : les noyaux capturent un à un des neutrons jusqu'à devenir du californium. Il est ensuite séparé par chimie fine. Le réacteur HFIR d'Oak Ridge aux États-Unis et le réacteur SM-3 de Dimitrovgrad en Russie assurent l'essentiel de la production mondiale.
À quoi sert-il ?
- Démarrage des réacteurs nucléaires (source de neutrons d'amorçage)
- Prospection pétrolière et minière : sonder les roches autour d'un forage
- Détection d'explosifs et de matières nucléaires dans les bagages ou conteneurs
- Radiographie aux neutrons de pièces d'avions et de munitions
- Cible pour fabriquer l'oganesson (élément 118)
Au quotidien
- Aucun objet courant
- Indirectement : certains contrôles de sécurité industriels et le démarrage de centrales
Rôle dans le vivant
Aucun rôle biologique. Il se fixerait sur les os et le foie. Le californium 252 a été utilisé de façon expérimentale en curiethérapie contre certains cancers.
Dangers
Extrêmement dangereux à cause de son rayonnement de neutrons, très pénétrant et difficile à arrêter : il exige des blindages épais d'eau, de paraffine ou de béton. Quelques microgrammes suffisent à créer un danger sérieux pour un manipulateur non protégé.
Histoire
En février 1950, Stanley Thompson, Kenneth Street Jr., Albert Ghiorso et Glenn Seaborg bombardent quelques microgrammes de curium 242 avec des particules alpha au cyclotron de Berkeley et produisent environ 5 000 atomes de californium 245. C'est le sixième élément transuranien découvert en moins de dix ans.
Le saviez-vous ?
- Le magazine The New Yorker a plaisanté que Berkeley aurait dû baptiser les éléments 97 et 98 « universitium » et « ofium » pour réserver « californium » à la suite. Les chercheurs ont répondu qu'ils avaient ainsi évité qu'un scientifique new-yorkais ne découvre les éléments 97 et 98 et les nomme « newium » et « yorkium ».
- Son prix est souvent estimé à plusieurs dizaines de millions de dollars le gramme.
- Le californium 252 a une demi-vie de 2,6 ans ; l'isotope le plus stable, le californium 251, tient près de 900 ans.