На вес калифорния. В Ульяновской области делают металл стоимостью 250 млн долларов за грамм

Фото: ulpravda.ru

В 1960 году доктор Стен Форшуфвуд, дантист из Швеции, развернул масштабное исследование, совсем не относившееся к его специальности. Он задался целью доказать обществу, что Наполеон Бонапарт не умер от депрессии и язвы на острове Святой Елены, а был отравлен. Гипотеза наделала шума в СМИ и среди историков, а разработать ее помог самый дорогой металл в мире, созданный за несколько лет до этого, - калифорний.

250 млн долларов за ОДИН(!) грамм металла. Столько не стоит ни золото, ни платина, даже бриллианты столько не стоят. А калифорний стоит. Потому что это самый редкий металл на земле: его мировой запас - около 10 г, что неудивительно, учитывая объемы ресурсов, нужных для его производства. Его стоимость измеряется сотнями миллионов долларов. В рублях это число скорее похоже на пароль от Wi-Fi, чем на цену. 1 мг калифорния стоит столько же, сколько 7 двухкомнатных квартир в историческом центре Ульяновска с панорамными окнами и евроремонтом. Нарабатывают его только в двух местах на планете - в Национальной лаборатории Окридж в штате Теннеси, США, и в НИИ атомных реакторов в Димитровграде.

Бомбардировка плутония и кюрия

Есть мнение, что в огромных количествах изотоп калифорния образуется при взрывах сверхновых звезд. А вот на Земле этот элемент в природе не встречается. Его можно получить искусственным способом путем облучения в ядерных реакторах мишеней из кюрия (тоже дорогого искусственного металла). Это самый быстрый способ накопления дорогого калифорния. Он занимает примерно полтора года. Синтез проходит в несколько этапов с образованием новых изотопов и останавливается на калифорнии, ядро которого малочувствительно к облучению и не увеличивает свою массу.

Есть и другие пути - например, бомбардировать (облучать) заряженными частицами плутоний. Для производства 1 г калифорния требуется 10 кг плутония, который тоже производится только в лабораториях и 40 кг которого достаточно для создания 6 ядерных ракет. Плутоний последовательно метаморфирует в металлы америций, кюрий, берклий и, наконец, в калифорний. Но в этом случае ждать придется долго: процесс получения калифорния даже в самом мощном реакторе займет целых 8 лет. А из 10 килограммов плутония можно получить максимум один грамм калифорния.

Но с наработки в реакторе все только начинается. Впереди сложный радиохимический процесс отделения ценного изотопа от побочных продуктов. Это происходит в так называемых горячих камерах. Которые на самом деле совсем не горячие: температура здесь комнатная. А вот меры безопасности - повышенные.

Ловкость механических рук оператора достойна отдельного внимания. 

С помощью этих, казалось бы, неуклюжих устройств они могут зажигать спички, продевать нитки в иголки и совершать много других невероятных операций. Конечно, прежде чем получить допуск к радиоактивным материалам, они тренируются на тренажерах, но и после этого резку мишеней и сварку капсул доверяют далеко не каждому. 

Но если этот рассказ об изготовлении источников у нас занял всего несколько абзацев, то сам процесс занимает ни много ни мало 4 месяца. Радиохимия не терпит суеты.

Вместо семи лет - за несколько месяцев

Димитровградский калифорний заказывают производства по всему миру: Турция, Китай, Австралия, Малайзия. В Димитровграде признаются, что заказы на калифорний приходят постоянно, но объемы производства изотопа ограничены. Покупателей отпугивает не столько цена, сколько время ожидания.

- Идея экспресс-метода получения калифорния, как оказалась, лежала рядом. Вместе с моими коллегами облучать попробовали берклий. Калифорний получили за несколько месяцев вместо семи лет. На сегодняшний день произведены уже две поставки калифорния, наработанного именно экспресс-методом, - рассказал Рафаэль Абдулов, младший научный сотрудник радиохимической лаборатории НИИ атомных реакторов. - Мне и моим коллегам приходится ежедневно решать вопросы, связанные с получением изотопов, искать оптимальные режимы технологических процессов, проводить фундаментальные исследования. Но иногда мы сталкиваемся с чрезвычайно сложными задачами. Например, ускорение получения самого дорогого в мире металла - калифорния-252.

Cf на службе людям

Самая очевидная сфера использования калифорния - медицина. В 1960-х началось изучение воздействия калифорния-252 на злокачественные опухоли. Проводились эксперименты и исследования, сначала на китайских хомячках, потом и на людях. Сейчас 252-й изотоп успешно используют в радиологической терапии новообразований - это дорого, но действенно. Микрочастичка изотопа, помещенная на кончик тончайшей иглы, способна точечно воздействовать на опухоль, не повреждая другие ткани. По похожему принципу работает уже многим известный нейтронный нож, но эксперты уверяют, что калифорниевые источники гораздо эффективнее гамма- и бета-излучения.

Возможности калифорния - это и пусковой источник для атомных реакторов, и индикатор для новых месторождений нефти и газа. И кроме того, это очень перспективный изотоп для так называемого нейтронного активационного анализа - метода, который позволяет определять концентрацию элементов в образце. К примеру, именно с помощью такого анализа был обнаружен мышьяк в волосах Наполеона, что позволило предположить, что императора отравили. Впрочем, в начале XXI века гипотезу опровергли, выяснив, что волосы хранились в порошке, содержащем мышьяк, а сам Бонапарт страдал прободной язвой и, вероятно, раком желудка. Какая из болезней убила его, неизвестно, но не исключено, что облучение калифорнием спасло бы императора-изгнанника.

В США калифорний используют в источниках, которые просвечивают детали самолетов и части реакторов. Этот метод анализа очень дорогостоящий, но он позволяет, не разбирая объект, определить все внутренние дефекты. Может Cf служить и безопасности: элемент-98 позволяет обнаружить все виды наркотиков, даже если они запаяны в патронной гильзе, и взрывчатку на дне грузового вагона, тем самым спасая сотни и тысячи жизней.

Однако эксперты признают, что пока это лишь эксперименты. Широко использовать возможности калифорния человечество начнет не раньше XXII века. А пока запас всего калифорния на земле не превышает 11 граммов. 

Справка

Порядковый номер Cf в периодической таблице Менделеева - 98, год открытия - 1950, место - Калифорнийский университет в Беркли, США. Калифорний синтезирован искусственно и не встречается на Земле (но есть версия, что он образуется при взрывах сверхновых). Известно 17 его изотопов (элементов с тем же атомным номером, но другой атомной массой, то есть количеством нейтронов в ядре атома).

Надя АКУЛОВА

Народная газета
 
По теме
 
Айти-какие девушки! Представительницы ИТ-компаний поделятся историями успеха - Ulpravda.Ru Международный день девушек в ИКТ  отмечается каждый четвертый четверг апреля согласно решению Международного союза электросвязи (International Telecommunications Union, ведущее учреждение ООН по вопросам ИКТ).
22.04.2019
 
За выходные в Ульяновске произошло почти сто пожаров - Мэрия города Ульяновска МБУ «Управление гражданской защиты» информирует, что до 31 мая в городе и регионе действует особый противопожарный режим, на период которого более чем в 2 раза увеличены штрафы за разведение костров, сжигание сухостоя, мусора,
22.04.2019 Мэрия города Ульяновска
Житель р.п. Вешкайма обвиняется в причинении смерти женщине - Следственный комитет Следственными органами Следственного комитета Российской Федерации по Ульяновской области возбуждено уголовное дело по факту причинения тяжкого вреда здоровью, повлекшего смерть 49-летней женщины (ч.
22.04.2019 Следственный комитет
По их словам, захваченное мошенниками полотно «Летний пейзаж. Пашня» несколько дней назад было продано на аукционе Александр РОГОЗА @rogozavr В столице - очередной «живописный» скандал.
22.04.2019 Комсомольская правда
Владимиру Ленину 149 лет - Ульяновская Городская Дума Сегодня исполнилось 149 лет со Дня рождения нашего земляка Владимира Ленина  (Ульянова).
22.04.2019 Ульяновская Городская Дума
«В вихре танца» - Ульяновский район    В минувшее воскресенье в р.п. Майна состоялся XIV Областной фестиваль хореографического искусства « В Вихре танца», посвященный Международному Дню танца.
22.04.2019 Ульяновский район
С Днём Рождения, Василий! - ХК Волга 22 апреля - День Рождения хоккеиста нашей команды Василия Смоленкова           Игроки, тренерский штаб, сотрудники хоккейного клуба "Волга" поздравляют Василия с Днём Рождения.
22.04.2019 ХК Волга
В Ульяновской области пройдет Всероссийский турнир по смешанному единоборству ММА  Кубок Жадовского мужского монастыря - Минспорт С 10 по 12 мая в Ульяновске пройдут Всероссийские соревнования по смешанному боевому единоборству ММА «Кубок Жадовского мужского монастыря» среди мужчин старше 18 лет.
22.04.2019 Минспорт
Программка к матчу «Волга» - «Челябинск» - ФК Волга К матчу 20 тура ПФЛ «Волга» - «Челябинск» будет выпущена программка! В ней пресс-служба клуба отразила результаты последнего тура, расписание матчей 20 тура, турнирную таблицу, материал про сегодняшнего соперника,
22.04.2019 ФК Волга
Госавтоинспекция региона информирует граждан о предстоящем профилактическом мероприятии Автокресло - детям! - ГИБДД Ульяновские автоинспекторы напоминают водителям о важности использования детских удерживающих устройств при перевозке юных пассажиров \n 23 апреля 2019 года в период с семи до восьми утра сотрудники региональной Го
22.04.2019 ГИБДД
Айти-какие девушки! Представительницы ИТ-компаний поделятся историями успеха - Ulpravda.Ru Международный день девушек в ИКТ  отмечается каждый четвертый четверг апреля согласно решению Международного союза электросвязи (International Telecommunications Union, ведущее учреждение ООН по вопросам ИКТ).
22.04.2019 Ulpravda.Ru
КОГДА ОТКЛЮЧАТ ОТОПЛЕНИЕ - администрация г. Димитровград Отопительный сезон 2018-2019 завершится после того, как в течение пяти дней среднесуточная температура наружного воздуха будет выше +8°С.
22.04.2019 администрация г. Димитровград
Владимиру Ленину 149 лет - Ульяновская Городская Дума Сегодня исполнилось 149 лет со Дня рождения нашего земляка Владимира Ленина  (Ульянова).
22.04.2019 Ульяновская Городская Дума
Отопительный сезон 2018-2019 завершится после того, как в течение пяти дней среднесуточная температура наружного воздуха будет выше +8°С.
22.04.2019 администрация г. Димитровград
С 20 по 21 апреля на территории Ульяновской области зарегистрировано 50 дорожно-транспортных происшествий, в которых 11 человек получили травмы различной степени тяжести, один человек погиб.
22.04.2019 ГИБДД