世界上最昂貴的元素,1克價值2700萬美元,是金子的65萬倍!

2020-12-08 騰訊網

鉲元素的今世來生

鉲是一種人工合成的放射性化學元素，它的化學符號是Cf，它的原子序數是98，屬於錒系元素之一。

1950年2月9日前後，物理學家Stanley G. Thompson、Kenneth Street, Jr.、阿伯特·吉奧索

及格倫·西奧多·西博格在伯克利加州大學首次發現了鉲元素。鉲是第六個被發現的超鈾元素。研究小組在1950年3月17日發布了該項發現。鉲的拼音名稱是以美國的加利福尼亞州命名。

美國加州伯克利的1.5米直徑回旋加速器將α粒子（42He）加速至35 MeV能量，射向一微克大小的鋦-242目標，以此產生了鉲-245（24598Cf）和一顆自由中子（n）。此次實驗只產生了大約5千顆鉲原子，半衰期為44分鐘。

元素鉲的價值

美國原子能協會在1970年代初起向工業及學術機構銷售鉲-252同位素，每微克價格為10美元，從1970至1990年每年一共售出150微克鉲-252。21世紀，這個價格曾上調至每微克60美元，目前價格穩定，處於每微克10-40美元之間。Haire和Baybarz於1974年用鑭金屬還原了氧化鉲(III)，首次製成數微克重、厚度小於1微米的鉲金屬薄片。

該元素是世界上最昂貴的元素，1克價值2700萬美元，是金子的65萬倍。數據來源：米文權. 鉲(CF)—世界上最昂貴的金屬[J]. 金屬世界, 2003(1):7-7.

元素鉲的應用發展

中國生產和應用鉲-252中子源始於20世紀90年代。鉲是一種人造元素，其同位素鉲－252被用於近距離治療。這種同位素首次發現於氫彈爆炸後的塵埃，是能夠產生豐富中子的唯一核素。1968年醫用鉲源被用來治療首例病人，中子近距離治療法由此誕生。中子治癌是最先進的癌症治療方法之一，治療效果優於當前被廣泛使用的放療。它無須讓病人全身接受放射性射線，而是利用特製的施源器將中子源送入人體或腫瘤內進行腔內、管內或組織間照射，放射反應輕且能夠徹底殺死癌細胞。

中子刀是鉲-252中子源自動遙控式後裝治療系統，是一种放射治療，融核物理學、放射生物學、自動控制、計算機等多門學科為一體的先進醫療設備、以治療人體腔道或管道內腫瘤為主的大型現代化高科技放射治療設備。具有世界領先水平，中子刀填補了中國乃至世界治癌領域的一項空白。

橡樹嶺國家實驗室建造的50噸重運輸桶，可用於運載最多1克的Cf。運輸此類高放射性物質必須用到重型容器，以避免可能的意外。

鉲-252作為一種強中子射源，有著幾個應用的範疇。每微克的鉲每分鐘能夠產生1.39億顆中子。因此鉲可以被用作核反應爐的中子啟動源或在中子活化分析中作為（非來自反應爐的）中子源。在放射治療無效時，子宮頸癌和腦癌的治療用到了鉲所產生的中子。自從1969年薩瓦那河發電廠向喬治亞理工學院借出119 微克鉲-252之後，鉲一直被用於教育範疇上。在煤炭、水泥產業中，鉲也被應用在煤元素分析和粒狀物質分析機上。

由於中子能夠穿透物質，所以鉲也可以被用在探測器中，如燃料棒掃描儀，使用中子射線照相術來探測飛機和武器部件的腐蝕、問題焊接點、破裂及內部溼氣，以及可攜式金屬探測器等。中子溼度計利用鉲-252來尋找油井中的水和石油，為金銀礦的實地探測提供中子源，以及探測地下水的流動。1982年鉲-252的主要用途按用量比例分別為：反應爐啟動源（48.3%）、燃料棒掃描儀（25.3%）及活化分析（19.4%）。到了1994年，大部分的鉲-252都用於中子射線照相（77.4%），而燃料棒掃描儀（12.1%）和反應爐啟動源（6.9%）則成了次要的應用範圍。

鉲-251的臨界質量很低（約為5 kg）。人們曾誇大其低臨界質量的可能用途。

2006年10月，位於俄羅斯杜布納聯合核研究所的研究人員宣布成功合成3顆Uuo（118號元素）原子。他們利用鈣-48撞擊鉲-249，產生了這個目前最重的元素。該次實驗的目標體是一片面積為32 cm、含有10 mg鉲-249的鈦薄片。其他用到鉲來合成的超鈾元素還包括1961年以硼原子核撞擊鉲所形成的鐒元素。

鉲在核醫學領域可用來治療惡性腫瘤。由於鉲-252中子源可以做得很小很細，這是其它中子源所做不到的，所以把中子源經過軟管送到人體腔內器官腫瘤部位，或者植入到人體的腫瘤組織內進行治療。特別是對子宮癌、口腔癌、直腸癌、食道癌、胃癌、鼻腔癌等，鉲-252中子治療都有相當好的療效。

我國生產和應用鉲-252中子源始於20世紀90年代。1992年中國已建立了鉲-252中子源生產線。由俄羅斯提供鉲-252原料和工藝設備，在中國生產鉲-252中子源。中國已有公司從事鉲-252中子治療儀的開發，於1999年起，經過幾年的臨床應用，顯示出非常好的療效。

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