Californium : qu’est-ce que c’est ?
La découverte du californium a été annoncée en 1950, après sa synthèse par une équipe de physiciens du laboratoire de radiations de l’université de Californie à Berkeley.
Chaque microgramme de californium frais produit 139 millions de neutrons par minute, ce qui en fait un puissant émetteur de neutrons. Cela rend le californium utile pour certains réacteurs nucléaires qui utilisent les neutrons comme source de démarrage pour les réactions en chaîne.
Californium : qu’est-ce que c’est ?
Ces neutrons émis par le californium sont également un outil efficace dans le domaine de la santé. Ils peuvent être utilisés pour traiter certains types de cancers du col de l’utérus et du cerveau, notamment lorsque les autres radiothérapies sont inefficaces.
Découvert par Thompson, Street, Ghiorso et Seaborg (Hyde et al. 1971 ; Seaborg et Loveland, 1990) en mars 1950.
Le californium est un élément chimique transuranien, le sixième à avoir été découvert. Il a été baptisé en honneur de l’université de Californie, dans laquelle il a été synthétisé pour la première fois.
Généralités
Symbole : Cf
Numéro atomique : 98
Électrons par niveau d’énergie : 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2
Isotopes les plus stables : 251Cf avec une demi-vie de 898 années, 249Cf, 250Cf et 252Cf
Série : actinides
Groupe, période, bloc : L/A, 7, f
Masse volumique à 20 °C : 15,1 g.cm-3
Point de fusion : 900 °C
Point d’ébullition : 1 469,85 °C
Historique du californium
Le californium n’existe pas à l’état naturel. Il a été synthétisé pour la première fois en 1950 lorsque des scientifiques américains ont bombardé une cible de 242Cm avec un faisceau de particules alpha dans un cyclotron. Ils ont ainsi obtenu l’isotope 244 du californium.
Au cœur des centrales nucléaires, il se forme du californium par captures neutroniques successives à partir d’uranium 238. Il n’a jamais été produit plus de 10 milligrammes de californium en une seule fois.
Le californium est un métal radioactif plutôt réactif. Laissé au contact de l’air et de l’humidité, il s’oxyde rapidement. Le californium est trivalent et il en existe quelques alliages et bon nombre de composés. Le californium est un puissant émetteur de neutrons. Un microgramme de californium libère en effet quelque 170 millions de neutrons par minute.
Utilisations du californium
Le californium est utilisé, entre autres, par l’industrie pétrolière, dans les jauges d’humidité à neutrons qui servent à identifier les couches de pétrole et d’eau dans les puits. Le californium sert aussi à l’analyse chimique par activation neutronique, une méthode capable de détecter la présence de traces même infimes de composés. Dans la théorie, il serait possible de concevoir une bombe atomique particulièrement compacte à partir de l’isotope 251 du californium mais le coût de production en serait bien trop élevé pour rendre l’idée intéressante.
Les effets du californium sur la santé
En tant qu’élément fortement radioactif et puissant émetteur de neutrons, le californium doit être manipulé avec les plus grandes précautions. Le californium-252 est un émetteur très fort de neutron. On le connaît pour être extrêmement radioactif. Ce sont certains des risques sanitaires de la radioactivité qui devraient être pris en considération :
Le développement de la technologie nucléaire a été accompagné par des émissions de radioactivité minutieuses dans l’atmosphère, le sol, les océans, mers, et la table de l’eau, qui sont mis en évidence dans le monde entier chez l’animal, le légume, et la matière inerte. Le rayonnement croise l’espèce et se concentre dans la chaîne alimentaire, soumettant d’autres animaux et humains à ses effets préjudiciables.
La plus grande menace de la radioactivité à la vie est les dommages au patrimoine héréditaire, le maquillage génétique de toute l’espèce vivante. Les dommages génétiques de l’exposition de la radiation sont des accumulations de vies et de générations perdues.
Même les expositions à faibles doses sont cancérogènes après exposition prolongée. La génération en cours, celle dans l’utérus, et toutes celles qui suivent peuvent souffrir de cancers, de dommages du système immunitaire, de leucémies, de fausses couches, de mort-nés, de déformations, et de problèmes de fertilité. Tandis que plusieurs de ces problèmes de santé sont en train d’augmenter, les individus ne peuvent pas prouver l’augmentation du rayonnement de fond ou l’exposition spécifique comme cause. Seulement la preuve épidémiologique est scientifiquement acceptable pour imputer la cause. Peut-être le résultat le plus extrême serait simplement la cessation de la capacité de se reproduire. Le rayonnement est une cause connue de la stérilité.
Effets du californium sur l’environnement
Le californium-252 est un émetteur très fort de neutron. On le connaît pour être extrêmement radioactif. La radioactivité endommage le patrimoine héréditaire non seulement des humains, mais de toutes les créatures vivantes, causant cancers, dommages du système immunitaire, leucémies, avortements, déformation, et problèmes de fertilité. En outre, les dommages génétiques de l’exposition à la radiation sont des vies et des générations perdues.
Californium
Glenn T. Seaborg (1912-1999)
Chimiste nucléaire américain. De 1940 à 1958, Seaborg et ses collègues de l’Université de Californie à Berkeley ont produit neuf des éléments transuraniens (du plutonium au nobélium) en bombardant de l’uranium et d’autres éléments avec des noyaux dans un cyclotron. Il a inventé le terme actinide pour les éléments de cette série. Le travail sur les éléments était directement lié à l’effort de la Seconde Guerre mondiale pour développer une bombe atomique. On dit qu’il a joué un rôle déterminant dans le choix du plutonium plutôt que de l’uranium dans les premières expériences de bombe atomique. Seaborg et son premier collaborateur Edwin McMillan ont partagé le prix Nobel de chimie de 1951. Seaborg a été président de la Commission américaine de l’énergie atomique de 1962 à 1971. L’élément 106, seaborgium (1974), a été nommé en son honneur.
Albert Ghiorso (1915-2010) Physicien nucléaire américain qui a co-découvert 12 nouveaux éléments.
https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-californium-15477/
https://www.lenntech.fr/periodique/elements/cf.htm