Калифорний

В большинстве своем в обществе принято считать, что к самым дорогим металлам относится: золото, палладий и платина, где последний представляет собой высокую ценность, так как из него порой создаются самые элитные ювелирные изделия и украшения.

Но самым дорогим металлом на планете Земля является металл под названием - калифорний. В периодической таблице химических элементов Менделеева данный металл обозначается буквами: Cf и имеет атомную нумерацию под номером 98.

Калифорний впервые был получен относительно недавно, а именно в феврале 1950 года. Он был синтезирован искусственным путем в Калифорнийской лаборатории университета Беркли, американскими физиками: Стенли Томпсоном и Альбертом Гиорсо. В результате металл был назван в честь штата Калифорния, где он и был получен.

В мире существует всего два реактора, с помощью которых ученые-физики синтезируют калифорний. В России это: НИИАР / Научно-исследовательский институт атомных реакторов в городе Димитровграде и Ок-Риджской национальной лаборатории в США, которая расположена вблизи города Ок-Ридж штата Теннесси.

Для того чтобы получить один грамм металла калифорний, физики подвергают плутоний длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе. В среднем этот срок составляет от 9 месяцев до 1,5 лет. После из образовавшихся в результате облучения элементов, выявляют сам калифорний.

Калифорний выглядит в виде серебристо-белого актинидного металла, который имеет температуру плавления приблизительно + 900-930 градусов. Ученые предполагают, что его температура кипения будет составлять + 1470 градусов. В чистом виде металл довольно податлив и без труда может срезаться лезвием. Калифорний имеет высокорадиотоксичное свойство. Его излучение способно изменять фон выработки эритроцитов в организме, так как металл испускает гамма-излучение.

Цена калифорния за один грамм по некоторым оценкам, на 2024 год составляла около 27 миллионов долларов, или 2,6 миллиарда рублей. По мнению физиков, такая цена вполне оправдана, так как ежегодно его получают всего 40-60 миллиграмм.

Украшений из калифорния не делают, но зато его применяют в медицинской терапии для подавления опухолей. Физики утверждают, что калифорний может заменить собой даже атомный реактор средних размеров.

Спектр применения калифорния:

Калифорний также используют и при добыче полезных ископаемых. Для выявления нефтяных месторождений просвечиваются горные породы, для поиска золота и серебра. Также металл применяется в научных исследованиях, где при помощи нейтронной радиографии просвечиваются детали самолетов, части реакторов на предмет повреждения, которые практически невозможно обнаружить на рентгеновских лучах.

Источник.

Когда в 1940-х годах Америка и Советский Союз последовательно испытали ядерную бомбу, обе сверхдержавы решили, что за атомом – будущее. Различные масштабные проекты с использованием силы полураспада изотопов урана и других элементов с подобными свойствами разрабатывались чуть ли не десятками.

Одна из этих задумок заключалась в создании «атомных пуль», чья мощь была бы столь разрушительна, как и у ядерной бомбы. Вот только информации об этих разработках осталось ничтожно мало, и вся эта история обросла таким количеством небылиц, что сегодня является полумифом, в правдивость которого мало кто верит.

Атомные пули встречаются в ряде образцов научной фантастики. Но в какой-то момент советские военные инженеры всерьез задумались о возможности создать боеприпасы, в составе которых был бы радиоактивный элемент. Справедливости ради, следует указать, что в некотором роде эти мечтания были воплощены в жизнь и активно используются сегодня. Речь идет о бронебойных подкалиберных снарядах, в составе которых действительно содержится уран. Вот только в этих боеприпасах он обедненный и используется совсем не как «маленькая ядерная бомба».

Что касается непосредственно проекта «атомных пуль», то согласно ряду источников, которые стали появляться в СМИ уже в 1990-х, советским ученым удалось создать боеприпасы калибра 14,3 мм и 12,7 мм для тяжелых пулеметов. Кроме того, есть информация о пуле 7,62 мм. Примененное же оружие в этом случае разниться: одни источники указывают, что пули этого калибра изготовили для автомата Калашникова, а другие — что для его станкового пулемета.
По планам разработчиков, столь необычные боеприпасы должны были иметь огромную мощь: одна пуля «запекала» бронированный танк, а несколько – стирали с лица земли целое здание. Согласно опубликованным документам, были не только изготовлены опытные образцы, но и проведены успешные испытания. Однако на пути этих утверждений встала, в первую очередь, физика.

Сначала это было понятие критической массы, которое не позволяло использовать для атомных пуль традиционные в изготовлении ядерных бомб уран 235 или плутоний 239.
Тогда советские ученые решили применять в этих боеприпасах недавно открытый трансурановый элемент калифорний. Его критическая масса всего 1,8 грамма. Казалось бы, достаточно «сжать» нужное количество калифорния в пулю, и получится ядерный взрыв в миниатюре.
Но тут возникает новая проблема – излишнее тепловыделение при распаде элемента. А пуля с калифорнием могла выделять около 5 ватт тепла. Это делало ее бы опасной и для оружия, и для стрелка – боеприпас мог застрять в патроннике или в стволе, а мог самопроизвольно взорваться во время выстрела. Решение этой проблемы пытались найти в создании специальных холодильников для пуль, однако их конструкция и особенности эксплуатации довольно быстро сочли нецелесообразными.

Главной же проблемой использования калифорния в атомных пулях было истощение его как ресурса: элемент быстро заканчивался, особенно после введения моратория на испытания ядерного оружия. Кроме того, к конце 1970-х годов стало очевидно, что и вражескую бронетехнику, и сооружения можно успешно уничтожать и более традиционными методами. Поэтому, согласно источникам, проект окончательно закрыли в начале 1980-х годов.
Несмотря на ряд публикаций о проекте «атомная пуля», находится немало скептиков, которые решительно отвергают информацию, что подобные боеприпасы когда-либо существовали. Критике поддается буквально все: от выбора калифорния для изготовления пуль до их калибра и использовании оружия Калашникова.
На сегодняшний день история этих разработок превратилась в нечто среднее между научным мифом и сенсацией, информации о котором слишком мало, чтобы сделать однозначные выводы. Но с уверенностью можно утверждать одно: сколько бы правды ни было в опубликованных источниках, такая амбициозная задумка сама по себе в рядах не только советских, но и американских ученых, бесспорно, существовала

Тот самый металл-топливо

Уран (U а.н.92)

Единственный природный металл, который используют, как топливо, и при этом используется без остатка, буквально на атомном уровне.

Природный уран слаборадиоактивен. Тот уран, который УРАН — это изотоп U-235, которого в природе всего 0,7204%. Его так мало, что для ядерщиков нужно выделять и концентрировать этот изотоп («обогащать») — так просто работать реактор не будет.

Кстати, раньше в природе U-235 было больше — просто со временем он распался. И поскольку его было больше — ядерный реактор сделать можно было прямо на коленке. Так и произошло в Габоне на месторождении Окло примерно 2 миллиарда лет назад: через руду бежала вода, вода — естественный замедлитель нейтронов, которые вылетают при распаде урана-235 — в итоге энергии нейтронов было как раз столько, сколько нужно для захвата ядром урана-235 — и пошла-поехала цепная реакция. И уранчик горел себе несколько сотен лет, пока не выгорел…

Самый тугоплавкий металл

Вольфрам (W а.н.74)

Самый тугоплавкий металл с температурой плавления 3422 °C. Он известен ещё с XVI века, правда, известен не сам металл, а минерал вольфрамит, в котором содержится вольфрам. Кстати, название Wolf Rahm на языке суровых немцев означает «волчьи сливки»: немцы, которые плавили олово, очень не любили примеси вольфрамита, который мешал плавке, переводя олово в пену шлаков.

Кстати, хоть вольфрам и тяжёлый — но несмотря на бо́льшую плотность по сравнению с традиционным и более дешевым свинцом, радиационная защита из вольфрама оказывается менее тяжёлой при равных защитных свойствах или более эффективной при равном весе. Из-за тугоплавкости и твердости вольфрама, затрудняющих его обработку, в таких случаях используются более пластичные сплавы вольфрама с добавлением других металлов либо взвесь порошкообразного вольфрама (или его соединений) в полимерной основе. Выходит легче, эффективнее — но только дороже. Так что в случае фоллаута, бери себе вольфрамовую броню!

Самый производимый и обрабатываемый

Железо (Fe а.н.26)

Железо по праву пользуется репутацией одного из главных металлов нашей цивилизации. Произведенные на его основе материалы можно найти повсюду – от тяжелого машиностроения до небольших бытовых предметов.

По распространенности в природе элемент занимает четвертое место, уступая лишь кислороду, кремнию и алюминию. Предполагают, что большая его часть на Земле существует в расплавленном состоянии во внутреннем ядре планеты. Доля железа в земной мантии оценивается величиной 4,65% по массе.

Первые железные предметы были изготовлены из осколков метеоритов. Среди хеттов и других культур древности железо считалось особой редкостью, его цена обычно превосходила такие драгоценные металлы, как золото или серебро. Из него делали украшения и символы власти (жезлы, троны). Поэтому оружия из железа было мало, позволить себе его могли лишь самые знатные воины. Этот факт описан в бессмертной «Илиаде» Гомера, действие которой происходило около 3,5 тысяч лет назад.

Самый твердый металл

Хром (Cr а.н.24)

Хром имеет твёрдость по шкале Мооса 8.8.

Потребитель чаще всего знаком не с изделиями из хрома, а с предметами, покрытыми тонким слоем металла. Ослепительный зеркальный блеск такого покрытия привлекателен сам по себе, однако имеет и чисто практическое значение. Хром устойчив к коррозии и способен защитить сплавы и металлы от ржавчины. Он так же наделен устойчивостью к высоким температурам.

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов. Использование хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего хрома применяют для выплавки хромистых сталей.

Кстати, впервые открыли соединения металла на Среднем Урале, в Березовском золоторудном месторождении и впервые упомянут в труде М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии» (1763 год).

Самый тяжелый

Осмий (Os а.н.76)

Его плотность составляет 22,62 г/см3!

Однако осмию, будучи самым тяжёлым, ничего не мешает быть ещё и летучим: на воздухе он постепенно окисляется до OsO4, который летучий — и кстати, очень ядовитый. Да — это элемент платиновой группы, но он вполне себе окисляется. Название «осмий» происходит от древнегреческого ὀσμή — «запах» — именно благодаря этому: химические реакции растворения щелочного сплава осмиридия (нерастворимого остатка платины в царской водке) в воде или кислоте сопровождаются выделением неприятного, стойкого запаха OsO4, раздражающего горло, похожего на запах хлора или гнилой редьки.

Кстати, есть ещё такой изотоп Os-187. В природе его очень мало, а потому из осмия его выделяют на центрифугах путем масс-сепарации — прямо как уран. Разделения ждут 9 месяцев. А потому Os-187 — один из самых дорогих металлов, именно его содержание обуславливает рыночную цену природного осмия. Но он не самый дорогой, о самом расскажу ниже.

Самый популярный банковский металл и формальный чемпион по стойкости

Золото (Au а.н.79)

Самым желанным для множества людей металлом является золото. Это обусловлено относительной редкостью металла, внешним видом, его химической инертностью и исторически сложившейся торговой ценностью.

Золото – это первый металл, который был использован человечеством. Еще с эпохи неолита начинается история открытия химического элемента.

Одним из преимуществ золота является его высокопластичность: оно может быть проковано (без всякого нагрева) в листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый (да, все правильно, золото может пропускать свет).

Несмотря на свою мягкость, у золота довольно высока температура плавления 1064 °C, но тут вам стоит быть осторожными, жидкое золото довольно летучее, и активно испаряется задолго до температуры кипения 2856°C.

Самый стойкий металл фактически

Иридий (Ir а.н.77)

Осмий отнял у иридия звание самого тяжёлого металла — но разошлись в копейках: плотность иридия 22,53 г/см3. Осмий с иридием даже открыты были вместе в 1803 году английским химиком С. Теннантом — оба в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Теннант был первым среди нескольких учёных, кому удалось получить в достаточном количестве нерастворимый остаток после воздействия на платину царской водки и определить в нём ранее неизвестные металлы.

Но в отличие от осмия, иридий — самый, блин, стойкий металл: в виде слитка он не растворяется ни в каких кислотах и их смесях! Вообще! Даже грозный фтор берёт его только при 400-450 °C. Чтобы всё-таки растворить иридий, приходится его сплавлять с щелочами — да ещё желательно в токе кислорода.

Механическая и химическая прочность иридия используется в Палате мер и весов — из платиноиридиевого сплава изготовлен эталон килограмма.

Самый легкий металл

Литий (Li а.н.3)

Его плотность всего 0,534 г/см3. Это мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета, обладающий высокой реакционной способностью, очень легкий и неплотный. Хотя на протяжении всей истории он имел широкий спектр применений, в последние годы он стал критически важным компонентом литий-ионных («Li-ion») батарей, используемых в электронике благодаря своей реактивности, легкости и способности к перезарядке.

Да и кстати — с ростом популярности электромобилей, портативных девайсов и всего, что работает на литий-содержащих аккумуляторах, цена на литий довольно быстро растет. Например, относительно 2020 года на декабрь 2022 года цена на литий выросла на 500%. Литиевая лихорадка нарастает и его уже пытаются использовать даже в санкционной борьбе.

Самый дорогой металл

Калифорний (Cf а.н.98)

Калифорния в этом мире нет совсем, а производят его в двух местах: Димитровграде в РФ и Окриджской национальной лаборатории в США. Для производства одного грамма калифорния плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе — от 8 месяцев до 1,5 лет. Вся линейка распадов выглядит следующим образом: Плутоний-Америций-Кюрий-Берклий-Калифорний. Калифорний-252 является конечным результатом цепочки.

На получение одного грамма калифорния-252 затрачивается 10 килограммов плутония-239.

Ежегодное количество добываемого калифорния-252 составляет 50-90 микрограмм, а по оценкам специалистов мировой запас калифорния составляет не более 10 граммов. Поэтому калифорний, а точнее — калифорний-252 – самый дорогой в мире промышленный металл, стоимость его одного грамма в разные годы варьировала от 6,5 до 27 миллионов долларов.

В следующем выпуске Выдающиеся рыбы!

Мне уже многие указывали на появляющиеся неточности, я нашел выход. Вы можете ЗАРАНЕЕ просмотреть и прокомментировать весь материал. Я его теперь предварительно выкладываю в Телеграм. Одна голова хорошо, а две - лучше, значит и контент для Пикабу повысится качеством.

Если вы думаете, что самые дорогие металлы - это золото и платина, то вы ошибаетесь!

Самыми дорогими металлами являются калифорний и осмий. Стоимость одного грамма калифорния колеблется от 6,5 до 10 млн долларов, ведь на планете существует не более 10 грамм этого металла! Осмий значительно дешевле - 10 тыс долларов за грамм. Другое дело - изотоп осмия-187. По данным книги рекордов Гиннесса, он оценивается в 200 тысяч долларов!

Вот он - осмий

А это - гвоздь программы и калифорний

Еще несколько интересных фактов об этих металлах:

1. Калифорний не существует в окружающей среде и добывается только лабораторно.

2. На сегодняшний день, реакторов, способных произвести калифорний, в мире только два — в США и в России. Вместе они способны произвести за год всего 80 микрограмм калифорния.

3. Калифорниевые бомбы самые мощные в мире (1 грамм калифорния-252 - это около 3 триллионов нейтронов в секунду - часовая деятельность небольшого ядерного реактора).

4. Калифорний используют для экстренного лечения рака на последних стадиях.

5. Осмий - самый плотный металл в мире с очень высокой температурой плавления. Если заполнить осмием пол-литровую бутылку, она будет тяжелее ведра воды.

6. Название происходит от древнегреческого ὀσμή (запах) из-за резкого запаха оксида осмия OsO4., напоминающего смесь хлорки и чеснока.

7. Добыча осмия в природе - очень сложный процесс, занимающий почти год.

8. Осмий встречается в составе метеоритов.

9. Благодаря исключительной твердости и тугоплавкости осмий используют в качестве покрытия в узлах трения.

10. Сплав платины (90 %) и осмия (10 %) применяется в хирургических имплантатах, например, в электрокардиостимуляторах.

11. И если обычный осмий нашел свою сферу применения, то дорогущий изотоп осмий-187 - пока лишь вложение средств.

Копипаста ВКонтакте.