Разное

Стоимость калифорния за 1 грамм – Самый дорогой металл в мире

08.04.2018

Содержание

Самые дорогие металлы в мире: ТОП-10

Большинство из нас думают, что самые дорогие металлы в мире — это платина, золото и серебро. Но в действительности, существуют другие плотные химические элементы, которые в сотни раз превосходят их по стоимости. Высокую цену определяется по таким показателям, как: редкость, труднодоступность и свойства.

Итак, перед Вами ТОП-10 самых дорогих металлов в мире!

1. Калифорний-252

Цена: 1 грамм = $6,5 миллионов

На первом месте самых дорогих металлов в мире калифорний-252. Стоимость 1 грамма калифорния оценивается в 6,5 миллиона долларов. Ежегодно производится порядка 30-40 микрограммов элемента, что и оправдывает его завышенную цену. За все время было произведено лишь 8 граммов калифорния-252. Впервые он был получен в одном из калифорнийских университетов в 1951 году. Сейчас его создают в лабораторных условиях с помощью ядерных реакторов в России и США.

Уникальность изотопа заключается в его выделяемой энергии, мощность которой можно сравнить со средним атомным реактором. Его активно используют в медицине и ядерной физике. С помощью калифорния-252 производят обработку злокачественных опухолей. Металл способен обнаруживать повреждения в реакторах и конструкции самолета, которые не смогли обнаружить рентгеновские лучи. Кроме этого, самый дорогой элемент используют для обнаружения новых месторождений нефти, золота и серебра.

2. Осмий-187

Цена: 1 г. = $200 тысяч

Осмий-187 является вторым из 10 самых дорогих металлов в мире. Его добыча связана с некоторыми сложностями и требует времени около 9 месяцев. Один из редчайших изотопов в виде черного мелкокристаллического порошка является самым плотным веществом на планете. Но несмотря на это, ценнейший элемент достаточно хрупкий.

Для научной исследовательской деятельности осмий-187 имеет огромное значение, так как он используется в качестве катализатора химических реакций, а также для производства приборов измерения с высокой точностью. Стоимость 1 грамма осмия-187 равна 200 тысяч долларов США.

3. Родий

Цена: 1 грамм = $225

Родий обладает высокими светоотражательными способностями, его применяют в изготовлении стекол и зеркал. Кроме этого, его используют и для производства и обработки ювелирных украшений. Родий наделяет изделия блеском и не дает им темнеть, благодаря высокой сопротивляемости окислению. Один грамм изотопа оценивается на сегодняшний день в 225 американских долларов.

4. Платина

Цена: 1 г = $70

Платина является самым дорогим и благородным металлом в мире. Она представляет собой естественный сплав шести изотопов, который обладает серебристо-белым оттенком. Платина является одним из редчайших элементов. Ее месторождения встречаются преимущественно в России, США, Китае, ЮАР и Зимбабве.

Платину используют не только для производства ювелирных украшений, но и для медицинских и промышленных целей. Ранее металл причисляли к серебру низкого качества и часто использовали для подделки изделий из серебра и золота. На сегодняшний день 1 грамм платины в среднем оценивается в 70 долларов.

5. Золото

Цена: 1 грамм = $45

Золото расположилось посередине десятки самых дорогих металлов в мире. В природе благородный изотоп встречается исключительно в чистом виде. Благодаря своей пластичности и долговечности золото считается одним из самых популярных металлов, применяемый для производства украшений. Помимо этого, его используют в электронной промышленности и стоматологии.

Одни из самых дорогих инвестиционных монет отчеканены из золота. Стоимость 1 грамма благородного элемента оценивается в 45 долларов США.

6. Палладий

Цена: 1 г = $30

Палладий входит в десятку самых дорогих металлов в мире, который относится к платиновой группе. Серебристо-белый изотоп отличается легкоплавкостью и пластичностью. Он отлично поддается полировке, не теряет со временем блеск и устойчив к коррозии. Его открыл британский химик Уильям Волластон в 1803 году. Ученый решил отделить неизвестный металл от платиновой руды, прибывшей из Южной Африки.

Сейчас палладий активно используется для изготовления ювелирных украшений разной ценовой категории. Также его широко применяют в медицине и промышленности, благодаря своим антикоррозийным свойствам. Один грамм металла стоит примерно 30 американских долларов.

7. Иридий

Цена: 1 грамм = $20

Иридий серебристо-белого цвета внешне напоминает олово. Он очень тяжелый, твердый и при этом хрупкий. Иридий чаще всего используется для изготовления сплавов с другими металлами, например, с платиной. Украшения из этого сплава отличаются высокой износостойкостью и очень красивы.

Иридий широко используется в изготовлении электроконтактов, точных химических весов и хирургического инструментария. О металле мир узнал благодаря британскому химику С. Теннату, который его открыл в 1803 году. В настоящее время ежегодно расходуется около тонны иридия. Его поставщиком является ЮАР — именно там сосредоточено месторождение. Один грамм изотопа оценивается примерно в 20 долларов.

8. Скандий

Цена: 1 гр = $12

Скандий является одним из самых дорогих в мире металлов. Элемент серебристого цвета с желтым отливом впервые был обнаружен в 1879 году, благодаря шведскому ученому Ларсу Нильсону, который назвал его в честь Скандинавии.

Ценнейший изотоп применяют в инновационных технологиях при конструировании ракет, роботов, лазерной техники, спутников и самолетов. Из сплавов с данным элементом изготавливают спортивное оборудование. Самые большие месторождения скандия сосредоточены на Мадагаскаре и Норвегии. Один грамм металла оценивается в 12 долларов.

9. Рений

Цена: 1 грамм = $10

Рений — это химический плотный элемент серебристо-белого цвета считается также одним из самых редких, труднодоступных и востребованных изотопов. Из-за своей высокой плотности рений относится к самым тугоплавким металлам.

С момента открытия элемента (1925 год) его активно используют в химической и электронной промышленности. Из него изготавливают сплавы для сопел реактивных двигателей, лопаток турбин, ракетной техники и т.д. Это единственный тугоплавкий элемент, который не образует карбидов. В среднем 1 грамм рения оценивается в 10 долларов.

10. Рутений

Цена: 1 г = $1,5

Рутений закрывает десятку самых дорогих металлов. Химический элемент ярко-серебристого цвета отличается тугоплавкостью, твердостью и хрупкостью. Рутений — один из редчайших элементов платиновой группы. Впервые его открыл профессор Карл Клаус, который проводил исследования в Казанском университете в 1844 году. Название элемента происходит от латинского Ruthenia, что в переводе означает Русь/Россия.

Рутений активно используют в ювелирном производстве, электронной и химической промышленности. Его применяют для изготовления электродов, проводов, контактов и т.д. При помощи элемента также получают хлор и щелочи. Стоимость 1 грамма металла оценивается на сегодняшний день в 1,5 доллара США.

Не пропустите интересные новости в фотографиях:

12millionov.com

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

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

ulpravda.ru

Самые дорогие металлы в мире. Топ-13

На планете существует большое количество разнообразных металлов, различающихся редкостью и сложностью добычи. Специалисты данной области делят их на две группы: природные и искусственно получаемые в лабораторных условиях. Стоимость некоторых представителей второй группы сильно отличается от стоимости природных металлов, присутствующих на мировом рынке, по причине длительного и трудоемкого процесса их изготовления.
В данном рейтинге представлено 13 самых дорогих металлов в мире.


13-место: Индий – ценный серебристо-белый металл из группы легких металлов, обладающий сильным блеском. Был открыт в 1863 году в Германии в химической лаборатории ученых Фердинанда Рейха и Теодора Рихтера, которые изучали добытые в горах Саксонии цинковые минералы. Он мягкий, легкоплавкий и ковкий, его без труда можно порезать обычным ножом. Самостоятельных месторождений индий не образует и входит в состав руд цинка, свинца, меди и олова. Ежегодно производится несколько сотен тонн данного металла. Благодаря своим уникальным свойствам он нашел широкое применение в микроэлектронике, полупроводниковой технике, машиностроении. Его используют для изготовления зеркал, фотоэлементов, зубных цементов, в качестве уплотнителя и даже в космических технологиях. Цена 1 грамма металла индия равняется 0,5-0,7 долларам.

 

12-е место: Серебро – известный с давних времен и один из популярнейших драгоценных металлов, встречающийся как в самородном состоянии, так и в виде соединений. Используется для покрытия зеркал, изготовления ювелирных украшений и монет. Он активно применяется в электронике, стоматологии, фотографии, обладает отличной электро- и теплопроводностью. Крупнейшие запасы данного металла сосредоточены в Польше, Китае, Мексике, Чили, Австралии, США и Канаде. Стоимость грамма серебра составляет 0,55-1 у.е.


11-е место: Рутений – яркий серебристый металл, характеризующийся тугоплавкостью, твердостью и хрупкостью одновременно, самый редкий из платиновой группы. Был открыт в 1844 году профессором Карлом Клаусом, занимавшимся исследованиями в Казанском университете. Характеристики рутения делают его востребованным материалом в ювелирном деле, химической и электронной промышленности. Его используют для изготовления лабораторной посуды, контактов, электродов, проводов. В Японии и Западной Европе большое количество рутения идет на производство печатных схем и резисторов, а также для получения хлора и разнообразных щелочей. Данный металл часто используется как катализатор для множества химических реакций. Его производство полностью сосредоточено в ЮАР. Стоимость одного грамма рутения составляет 1,5-2 доллара.


10-е место: Скандий – легкий и высокопрочный металл серебристого цвета с желтым отливом. Впервые элемент был обнаружен в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном, который назвал его в честь Скандинавии. Скандий активно применяется в мире высоких и инновационных технологий. Его используют при конструировании роботов, ракет, самолетов, спутников и лазерной техники. Также сплавы данного металла служат в спортивной сфере – для изготовления высококлассного инвентаря, такого как клюшки для гольфа и высокопрочные рамы для велосипедов. Самые крупные месторождения богатых скандием минералов находятся в Норвегии и на Мадагаскаре. Стоимость одного грамма данного металла равняется 3-4 долларам США.


9-е место: Рений – серебристо-белый металл, относящийся к самым востребованным, труднодоступным и редким элементам в мире. Он очень плотный и имеет третью самую высокую температуру плавления среди всех своих сородичей. Обнаруженный в 1925 году металл используется в электронной и химической промышленности. Высокая плотность позволяет изготовлять из него лопатки турбин, сопла для реактивных двигателей и т.д. Цена на грамм рения колеблется от 2,4 до 5 условных единиц за грамм.


8-е место: Осмий – голубовато-серебристый металл, характеризующийся высокой плотностью и хрупкостью. В чистом виде в недрах его не существует, встречается только в связках с другим металлом из платиновой группы – иридием. Был открыт в 1803 году двумя британскими химиками Смитсоном Теннантом и Уильямом Волластоном. Свое название металл получил от греческого слова osme, что означает “запах”. Осмию действительно присущ довольно резкий и неприятный запах, напоминающий смесь чеснока и хлорки. Добывают данный металл на Урале, в Сибири, Южной Африке, Канаде, США и Колумбии. Используется в основном в химической промышленности в качестве катализатора и в фармакологии. Цена одного грамма осмия на мировом рынке составляет 12-15 долларов.


7-е место: Иридий – тяжелый, твердый и одновременно хрупкий металл серебристо-белого цвета. Мир впервые узнал о нем в 1803 году благодаря британскому химику С. Теннанту, который также открыл вышеупомянутый элемент. Самостоятельно иридий практически нигде не применяется и чаще всего используется для создания сплавов. Он обладает высокой температурой плавления, плотный и выступает в качестве наиболее коррозиестойкого металла. Ювелиры добавляют его к платине, поскольку он делает ее втрое тверже, а украшения из такого сплава практически не изнашиваются и очень красиво выглядят. Также он востребован при изготовлении хирургических инструментов, электроконтактов, точных лабораторных весов. Из него делают кончики для дорогих авторучек. Иридий применяется в аэрокосмической технике, биомедицине, стоматологии, химической промышленности. В течение года мировая металлургия расходует приблизительно одну тонну данного металла. Основное месторождение иридия находится в ЮАР. Его стоимость равняется 16-18 долларам за 1 грамм.


6-е место: Палладий – легкий, гибкий серебристо-белый металл из платиновой группы. Он очень пластичный, легкоплавкий, хорошо полируется, не тускнеет и довольно стоек к коррозии. Был открыт в 1803 году британским химиком Уильямом Волластоном, отделившим незнакомый металл от платиновой руды, которая прибыла из Южной Америки. Сегодня палладий приобретает все большую популярность среди ювелиров, поскольку невысокая цена, доступность и легковесность позволяют дизайнерам создавать из него самые смелые ювелирные творения, относящиеся к различным ценовым категориям и стилям. Платиновый металл широко используется в очистительных устройствах и для антикоррозийных покрытий. Наибольшее количество данного элемента на мировые рынки поступает из России, но крупные месторождения также есть в ЮАР. Стоимость палладия составляет 25-30 у.е. за один грамм.


5-е место: Родий – твердый благородный металл из платиновой группы серебристого цвета, обладающий сильными отражающими свойствами. Он очень твердый, устойчив к воздействию высоких температур и окислению. Был открыт в 1803 году в Англии химиком Уильямом Волластоном в процессе работы с самородной платиной. Родий считается редким элементом – ежегодно добывается около 30 тонн данного металла. Самые крупные месторождения находятся в России, ЮАР, Колумбии и Канаде. Примерно 80 % родия служит катализатором в автомобильной и химической промышленности. Из него изготовляют зеркала и фары для автомобилей, а в ювелирном деле он применяется в ходе конечной обработки изделий. Главное достоинство родия – участие в производстве ядерных реакторов. Стоимость ценного платинового металла колеблется в пределах 30-45 долларов за 1 грамм.


4-е место: Золото – главный драгоценный металл, который в природе встречается исключительно в чистом виде. Оно очень прочно, однородно, устойчиво к коррозии и считается самым ковким. Из-за своей долговечности и пластичности уже много лет золото носит звание самого популярного благородного металла. Широко используется в ювелирной, электронной промышленности, стоматологии. Крупнейшие страны-золотодобытчики – США, Китай, ЮАР, Австралия. Стоимость одного грамма золота на мировом рынке составляет 35-45 у.е.


3-е место: Платина – благородный металл серебристо-белого цвета с особенным блеском, встречающийся в природе только как естественный сплав с другими металлами: благородными и неблагородными. Она приобрела большую популярность благодаря присущей ей пластичности, плотности и отличному виду. Получение данного металла осуществляется в результате сложных химических процессов. Кроме производства ювелирных изделий и монет, платина широко используется в медицинской и электронной промышленности, в аэронавтике, производстве оружия. Крупнейшие страны-добытчики платины - ЮАР, Россия, США, Зимбабве, Канада. Цена одного грамма данного металла колеблется в пределах 40-50 долларов.


2-е место: Осмий-187 – редкий изотоп, процесс добычи которого отличается особой сложностью и занимает около девяти месяцев. Он представляет собой черный мелкокристаллический порошок с фиолетовым оттенком, носящий звание самого плотного вещества на планете. При этом изотоп Осмий-187 очень хрупок, его можно растолочь в обычной ступе на мелкие частички. Он имеет важное научно-исследовательское значение, его используют как катализатор химических реакций, для изготовления измерительных приборов высокой точности и в медицинской отрасли. Казахстан - первое и единственное государство, продающее Осмий-187 на мировом рынке. Рыночная стоимость уникального металла составляет 10 тысяч у.е. за 1 грамм, а в книге рекордов Гиннесса он оценивается в 200 тысяч американских долларов.


1-е место: Калифорний-252 – один из изотопов калифорния, самый дорогой металл в мире, стоимость которого достигает 10 миллионов долларов США за 1 грамм. Его баснословная цена вполне оправдана – ежегодно производится всего 20-40 микрограммов данного элемента, а общий мировой запас составляет не более 8 граммов. Создают калифорний-252 в лабораторных условиях с помощью двух ядерных реакторов, которые находятся в США и России. Впервые данный металл был получен в Калифорнийском Университете в Беркли в 1950 году. Уникальность калифорния кроется не только в его стоимости, но и в его особых свойствах – энергия, вырабатываемая одним граммом изотопа, равняется энергии среднего атомного реактора. Применение самого дорогого металла в мире распространяется на область медицины и научные исследования ядерной физики. Калифорний-252 – мощный источник нейтронов, что позволяет использовать его для обработки злокачественных опухолей, где другая лучевая терапия бездейственна. Уникальный металл позволяет просвечивать части реакторов, детали самолетов, и обнаруживать повреждения, которые обычно тщательно скрываются от рентгеновских лучей. С его помощью удается находить запасы золота, серебра и месторождения нефти в недрах земли.

На фото - калифорний рядом с гвоздем

topmira.com

Калифорний металл - цена за 1 грамм, свойства и применение

Эквивалент богатства, золото, вовсе не самый дорогой среди металлов. Для неспециалиста перечень может оказаться неожиданностью: №2 - осмий, №3 - родий, №4 - платина и №5 - золото. Безоговорочно, №1 рейтинга - металл калифорний, 98-й элемент, радиоактивный серебристо-белый металл.

Цена 1 грамма Cf - почти 30 миллионов долларов. Используется калифорний только для дорогостоящих научных исследований и в медицине. Экономический эффект его применения перекрывает затраты на производство.

металл Калифорний

Научное открытие - вовсе не случайность

Люди не подозревали о существовании калифорния до 1950 года. Спасаясь от преследований фашистского режима, многие видные европейские физики бежали в США. Одним из крупнейших стал центр ядерных исследований в калифорнийском университете Беркли.

Это была эпоха открытий новых химических элементов. Шла гонка за мировое лидерство. Как результат направленной бомбардировки кюрия-242 потоком альфа-частиц было получено несколько атомов нового трансуранового элемента. Название “калифорний” ( Cf) радиоактивный металл получил в честь новой родины его открывателей. Физики С. Томпсон, А. Гиорсо, К. Стрит и Г. Сиборг  даже шутили, что их открытие - сродни открытию Америки. Открытие элемента сравнивали с трудностями калифорнийских первопроходцев.

Новый элемент с момента открытия существовал в “невидимом” состоянии - счет шел на атомы. Цена каждого атома калифорния складывается из стоимости ядерного реактора, циклотрона и всего научного комплекса Беркли. В осязаемом виде Cf получили немного позже - в 1958 году, в виде солей.

Чтобы наглядно оценить масштабы производства калифорния, достаточно представить маковое зернышко: 100-я часть его - годовое производство калифорния. За более чем полвека произведено не более 5 граммов Cf.

Изотопы калифорния

Радиоактивный металл имеет 17 изотопов с массой от 240 до 256 атомных единиц. Продолжительность жизни у всех разная.  Далеко не все из них можно получить в макро количествах, более нескольких атомов.

№ изотопа Cf

251

249

250

252

Период полураспада, лет

900

360

13,2

2,645

 

Среди продуктов термоядерной реакции (1952 г.) в калифорнийском Беркли был обнаружен 254 изотоп с вовсе удивительными свойствами. При спонтанном делении его ядра выделяется гигантская удельная энергия - 10 000 000 Вт/кг.

Самый изученный изотоп

Критическая масса Cf-252, порог начала самопроизвольной ядерной реакции, составляет 5 кг. Такого количества металла нет на Земле.

Плотность

 г/куб.см.

 15,1

Температура плавления

°С

 900

Температура кипения

 °С

1227


Распад изотопа сопровождается высвобождением огромного количества энергии распаде: 1 г калифорния-252 испускает 2,4 биллиарда (1015) нейтронов, а микрограмм (10-6) - более 2 миллионов (106) за секунду.

 

 

Для сравнения: 1 грамм Cf-252 по мощности излучения эквивалентен 200 кг радия (тоже, мифическое количество) или ядерному реактору средней мощности. 

Кроме радиационной опасности, калифорний-252 очень токсичен: его ПДК (предельно допустимое количество) по нормативам приравнивается 0,0000041 Бк/л для закрытых помещений, и 0,000133 Бк/л – для источников воды и водоемов.

Откуда берется калифорний

Калифорний не добывают из руды как обычные металлы. Получают его по атомно в мощных ядерных реакторах, предназначенных специально для синтеза трансуранов. Тяжелые изотопы кюрия и плутония облучают потоком нейтронов. Без такого облучения внутри котла реактора процесс трансформации кюрия и плутония в 98 элемент может длиться годами.

Существует только 2 центра производства 252 калифорния - США и Россия. Как сырье, для получения Cf используют радиоактивный плутоний или кюрий - облучают нейтронами в ядерном реакторе. Защитный кожух ограждает персонал от опасного излучения и электромагнитных волн реактора.

Трансформация плутония и кюрия в калифорний - процесс многоступенчатый. Каждый из участников-реагентов распадается и образует новый изотоп. Всю цепочку распадов и синтеза можно уложить в последовательность:

  1. Плутоний-Америций
  2. Америций-Кюрий
  3. Кюрий-Берклий
  4. Берклий-Калифорний.

На образовании Cf процесс превращения затухает.  Калифорний невозможно превратить в изотоп большего атомного веса - ядро слабо откликается на облучение нейтронами.

Для получения 1 грамма калифорния-252 расходуется 10 кг плутония-239:

  • 99,7% атомов плутония распадаются при ядерной реакции;
  • 0,3% сохраняют атомную структуру, превращаются в калифорний.

Из реактора калифорний выходит в виде оксидов и сложных солей. Чтобы восстановить его до металла используют окислительно-восстановительные реакции.

Для выделение 252 Cf из продуктов реакции используют методы

  1. экстракцию
  2. экстракционную хроматографию
  3. ионный обмен.

Вот почему 1 грамм Cf-252 стоит порядка тридцати миллионов долларов.

 Калифорний 252

Вся польза опасного металла

Процесс деления атомного ядра калифорния-252 приводит к образованию 4 нейтронов. Такое нейтронное излучение поддается точным прогнозам, что стало основой практическому применению самого дорогого металла на Земле.

Источник нейтронов

Основной процесс изотопа проходит по типу α-распада. Параллельно протекает спонтанное деление с выбросом осколков ядер. Самопроизвольные процессы 1 мкг 252 изотопа дают столько же ядер-осколков, сколько и 1 мкг урана в ядерном реакторе при интенсивной бомбардировке нейтронами. Поэтому, основное предназначение 252 изотопа - компактный и мощный источник нейтронов для физических исследований. Например, как пусковой источник нейтронов для начала работы ядерного реактора.

 

Научные исследования микро- и макромира

Изотоп калифорния незаменим при изучении строения материи и атомного ядра. Полученные знания применимы не только к земным условиям: в исследованиях дальнего и ближнего космоса используют нейтронное излучения 252 изотопа.

Прикладная наука

Нейтронную эмиссию калифорния-252 используют при геологоразведке и добыче серебра и золота. Эти лучи позволяют создать карту глубинных водоносные и нефтеносные слоев земной коры через анализ спектра отраженного нейтронного излучения, нейтронный каротаж.

Постоянство эмиссии нейтронов широко используется при изучении структуры различных материалов. Появилась целая отрасль неразрушающей дефектоскопии, нейтронная радиография. Простым облучением поверхности имеется возможность контролировать безопасность ядерных реакторов, деталей космической и авиационной техники и других конструкций. Эта методика позволяет обнаружить зарождение микротрещин задолго до начала разрушения и вовремя принять меры.

Повседневная практика

Портативный вариант нейтронного радиографа имеется в арсенале полиции.  Аппарат находит хитро спрятанные наркотики, которые не смогли обнаружить рентгеном.

Нейтронные датчики на базе Cf-252 в автоматическом режиме эффективно измеряют влажность.

Излучение калифорния-252 используется для изучения структуры и свойств материалов для нужд угольной промышленности, металлургии и нефтехимии.

Медицина

Нейтронная радиохирургия - опробованный высокоэффективный метод лечения онкологии. Тончайшую иглу с микроскопической крупицей Cf-252 вводят в ткани онкобольного. Поток медленных нейтронов разрушает атипичные клетки не причиняя вреда здоровым. Злокачественная опухоль обрабатывается локально с высокой степенью точности.

Калифорний спас множество жизней и подарил надежду тысячам больных излечиться без травматических операций.

Тайны древности и волос Наполеона

Нейтронное излучение 252 изотопа калифорния позволяет проводить неразрушающую диагностику, что особенно важно при исследовании предметов древности. Для других современных методов, спектрального или рентгенофлуоресцентного, необходимо взять хотя бы крошечный соскоб поверхности.

С появлением нейтронно-активационного анализа стали невозможными подделки полотен старых мастеров. Анализ состава красок не оставляет сомнения в дате создания произведений живописи. Разоблачение древних фальшивомонетчиков, тайны происхождения древних артефактов приоткрыли завесу благодаря нейтронному анализу.

Даже смерть Наполеона Бонапарта перестала быть тайной. Через 140 лет после его странной кончины на острове святой Елены был проведен анализ волоса императора. Прядь была срезана на следующий день перед погребением и хранилась как реликвия. Нейтронно-активационный анализ показал превышение нормы содержания мышьяка в 13 раз. Установили даже время, когда стали подмешивать яд в пищу.

Потенциал трансуранового калифорния-252 еще не полностью раскрыт. По идее, любой ядерный реактор, не хуже калифорнийского, синтезирует сырье для преобразования в Cf-252, что снизит стоимость производства самого дорогого металла на Земле. Нанотехнологии станут реальностью...

Оцените статью:

Рейтинг: 5/5 - 2 голосов

prompriem.ru

Самые дорогие металлы в мире: 1 место – 6,5млн $ за грамм! | Qbici.ru

Рассматриваемые металлы изначально разделим на 2 группы: те которые есть в природе, и те которые получают лабораторно – то есть искусственным путем (так называемые изотопы). Естественно стоимость второй группы в десятки и сотни раз превышают стоимости металлов из первой группы.

Итак, 5ка самых дорогих металлов, которые есть в природе.

5 место.

Рутений. Открыт в 1844 году ученым из России Карлом Клаусом. Входит в платиновую группу металлов. Имеет яркий серый цвет. Перед использованием металл подвергают сложной химической обработке.

Применение: электроника, добавление в сплавы для повышения твердости, ювелирное производство

Стоимость: 15 $ за 1 грамм.

Рутений

4 место.

Осмий. В совершенно чистом виде в природе этого металла нет, его добывают в связках с другим металлом – иридием. Осмий очень плотный и имеет голубовато-серебристый цвет. Так же метталлу присущ неприятный запах, чем то похожий на смесь хлорки и чеснока. Был открыт в 1803 году вместе с иридием.

Применение: США использует Осмий для производства лекарства – кортозин. Химическая промышленность: в малых количествах применяют металл в качестве катализатора.

Стоимость: 19 $ за 1 грамм

Осмий

3 место.

Золото. Да,да,да – вот мы и добрались до самого известного драгоценного металла – Золота. Этот самый ковкий металл встречается в природе в исключительно чистом виде. Золото однородно, компактно и устойчиво к коррозии – в общем самое то для украшений и монет, лучшего решения не найти.

Применение: Ювелирная промышленность, различные детали в приборах.

Стоимость: 30-40$ за 1 грамм и постоянно растет!

 

Золото

2 место.

Платина. Всем известный драгоценный металл Платина занимает 2 место в нашем рейтинге. В природе в чистом виде Вы Платину не встретите, потому что она всегда находится в сплавах с другими металлами: как благородными, так и нет.

Применение: Ювелирная промышленность, стоматология, аэронавтика и производство оружия.

Стоимость: 70$ за 1 грамм

Платина

1 место.

Родий. Серебристый блестящий металл, который обладает сильными отражающими свойствами.

Применение: автомобильная промышленность – производство фар и зеркал, а так же финальная обработка ювелирных изделий.

Стоимость:  225 $ за 1 грамм

Родий

 

Ну а теперь лидеры по стоимости – изотопы металлов. Цены по истине колоссальные! Рассмотрим парочку самых дорогих представителей “семейства”.

2 место.

Изотоп Осмий-187 . Изотоп настолько редкий, что ни одна из стран кроме Казахстана, не продает его на мировом рынке. А его получение занимает не много не мало 9 месяцев, причем эта работа не простая – разделение изотопов очень трудоемкое занятие. Внешне он похож на черный порошок с фиолетовым оттенком и является самым плотным веществом на нашей планете (хотя при этом хрупкий).

Применение: используют в качестве катализатора химических реакций, для точных измерительных приборов, и в исследованиях по медицине.

Стоимость: 200 000 $ за 1 грамм

1 место.

Самым дорогим металлом в мире является Калифорний (Cf) –  в этом Вам поможет убедиться Книга рекордов Гиннесса. Калифорний искусственно получили 1950 году в Калифорнийском Университете в Беркли – отсюда и название. Калифорний извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе. Самый дорогой металл можно встретить  в таблице Менделеева под №98.

Применение: Чаще всего Калифорний (вернее его изотоп 252Cf – (всего изотопов Калифорния 17)) используется как мощный источник нейтронов, например в лучевой терапии опухолей. Так же этот металл имеет широкое применение в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер. Кстати этот металл вполне может заменить атомный реактор!

Стоить ли говорить что металл поистине редкий: мировое производство калифорния-252 составляет всего несколько десятков миллиграммов в год.

Стоимость:  6 500 000 $ за 1 грамм

Читаем далее..:)

qbici.ru

Калифорний 252- самый дорогой металл

Калифорний -неприродный, но самый дорогой металл

Когда речь заходит о самом дорогом металле на нашей планете, многие представляют себе платину, родий или титан. На самом же деле, это далеко от правды.

Самым дорогим металлом, полученным химическим путем, является металл под названием Калифорний. Сходством со многими драгоценными металлами у Калифорния является белый цвет и серебристый отблеск, не более того.

Увидеть Калифорний воочию не удастся- вес исчисляется атомами.

Немного истории

Этот необычный металл открыл в 50х годах 20 века Гленн Сиборг. Изначально, невидимый (лишь несколько атомов) Калифорний получили в реакторах, в которых под воздействием нейтронов осуществляли расщепление радиоактивных элементов. Логично, что и полученный металл тоже является радиоактивным и возник он в результате четко направленной ядерной реакции.

Через 8 лет удалось получить химическое соединение Калифорния в более твердом состоянии.


Что же представляет из себя Калифорний?

californium

Калифорний - семнадцать соединенных изотопов, естественно -радиоактивных.
Интересен тот факт, что все изотопы имеют кардинально разный период полураспада , от 2,6 до 900 лет, а также имеют чрезвычайно малую критическую массу.

 

Критическая масса — в ядерной физике минимальная масса делящегося вещества, необходимая для начала самоподдерживающейся цепной реакции деления. Коэффициент размножения нейтронов в таком количестве вещества больше единицы или равен единице. Размеры, соответствующие критической массе, также называют критическими.

Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.

В ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчётах самых разнообразных устройств, использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов, способных в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчётах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные, так и максимальные размеры будущего реактора.

Из всех 17 изотопов Калифорния максимально изучен 252й . Он крайне токсичный, но содержит нереальный заряд энергии, выделяющейся в процессе деления атомов: 1 грамм выдает 2,4 биллиарда нейтронов в секунду, а это такая мощность , которую выделяет небольшой ядерный реактор.

Как получают калифорний -252?

californium252 изотоп Калифорния создают в лабораторных условиях, а точнее в защищенных ядерных реакторах, расщепляя продукты облученные радиоактивным плутонием, кюрием или нейтронами.

Каждая стадия производства самого дорогого металла в мире, заключается в том, что производится распад и превращение исходного элемента в промежуточное состояние - изотоп другого металлического элемента, образующий в результате своего распада новый изотоп.

Калифорний-252 поддать распаду нереально. В результате преобразования, только 0,3% ядер плутония не распадается, поэтому для получения 1 грамма Калифорния требуется 10 кг плутония.

За год в мире получают до 100 микрограмм такого "концентрата энергии", как калифорний-252, а по некоторым оценкам, на нашей планете, его запас не превышает 5 грамм.

Калифорний-252 – самый дорогостоящий и научно важный металл. Его стоимость доходила до 27 миллионов долларов за 1 грамм.

Вопреки высокой стоимости, есть такие отрасли, в которых этот изотоп, а точнее его свойства являются во много раз ценней стоимости.

Где используют Калифорний?

Его активно применяют:

  •  в разработках посвященных разделению ядер, открытию и исследованию дальнего и ближнего космоса,
  •  в процессе нахождения полезных элементов ( золота и серебра),
  •  для нахождения слоев земли, имеющих воду и нефть,
  •  определять на целостность ядерные реакторы, авиа и космические аппараты и прочие.

Использование нейтронной камеры, с источником излучения - Калифорнием -252 , позволят находить даже супер запакованные наркотики , скрытые от обнаружения рентгеновскими лучами.

Кроме того, его излучение используют в таких сферах, как:

  •  металлургия,
  •  нефтепереработка,
  •  угольная промышленности,
  •  химическая промышленности,
  •  медицина.
Применение в медицине

Несмотря на токсичность, его применяют в медицине, как источник целительного излучения, убивающего зараженные и больные ткани тела.
При введении малейшего его количества в ткани тела, разрушаются все атипичные клетки, при этом здоровые клетки облучению не поддаются.

Благодаря этим открытиям нейтронная радиохирургия стала реальным и опробованным способом лечения распространенных заболевания.


Изотоп калифорний-252 особо редкий металл с огромным потенциалом. Практически любой реактор может собирать исходный материал для дальнейшего его преобразования в калифорний -252, что возможно в буду, повлияет на снижение стоимости редчайшего и дорогого металла - "концентрата энергии", и сделав нанотехнологии еще ближе.
Кстати, Калифорний-252 производят только в США и России.

Опубликовано: 10.07.2017

vikant.com.ua

Самые дорогие металлы на Земле

Спросив у многих, какой самый дорогой металл в мире, то получишь ответ, что золото. Но это лишь отчасти правда. В природе существуют металлы, которые стоят значительно дороже золота. Цена отдельных металлов может превышать стоимость золота на порядки.

Стоимость металла определяется концентрацией элемента в природе или сложностью его получения, так например встречается ли металл в чистом виде или присутствует лишь в составе сложных соединений и сплавов, а может быть он вообще добывается путем синтеза в специализированных производственных лабораториях.

И так, давайте начинать наш топ 7 самых дорогих металлов на Земле.

  • Калифорний-252 — 27 000 000$ за грамм
  • Золото — 43$ за грамм
  • Платина — 35$ за грамм
  • Палладий — 21$ за грамм
  • Иридий — 20$ за грамм
  • Родий — 19$ за грамм
  • Серебро — 0,6$ за грамм

Самые дорогие металлы на Земле

1. Калифорний-252 — стоимостью до 27 000 000 долларов за 1 грамм

Да да, вы не ослышались! Цена одного грамма Калифорния-252 может достигать десятков миллионов долларов! Этот металл-изотоп способны вырабатывать только пара лабораторных реакторов на Земле, один из которых в России, а второй расположен в США. Производительность таких реакторных установок крайне мала и составляет всего 20–40 микрограмм Калифорния в год.

Циклотрон для получения Калифорния-252

Почему этот металл такой дорогой? Изотоп Калифорний-252 имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3) и критическую массу около 5 кг для металлического шара. Применяется этот металл как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в медицине — в лучевой терапии опухолей, а также в науке, в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.

2. Золото — стоимостью до 43 долларов за 1 грамм (на лето 2016 года)

Оно располагается всего только на третьем месте по стоимости в списке природных материалов, причем, стоит отметить, что это металл наиболее почитаемый в мире. С давних времен золото боготворилось, как не один металл в мире, с его использованием изготавливали различные украшения. Золото не встречается в составах, оно добывается только в чистом виде. Этому металлу свойственна пластичность, устойчивость к коррозиям, компактность и пластичность.

Золото - один из самых дорогих металлов на планете

Кроме изготовления драгоценностей, золото используется и в других сферах:

  • Благодаря своей ковкости из одного грамма можно вытянуть тончайшую проволоку, длина которой составит более 2 км.
  • Так как золото обладает качествами хорошего проводника, то этот металл широко используется при создании электрических контактов.
  • Золото применяют для создания не только микросхем, но и гальванических покрытий и разъемов электроники.

Золотые слитки 999,9 пробы

Но среди людей большой популярностью пользуются ювелирные изделия из этого материала. Каждая красавица мечтает украсить свой пальчик колечком из этого драгоценного металла.

3. Платина — стоимостью до 35 долларов за 1 грамм (на лето 2016 года)

Это второй по стоимости металл после родия, который встречается в природе. Точная дата открытия этого материала не известно. Первые упоминания о нем уже есть в Древнем Египте, а также Эфиопии.

Платина в слитках

В начале этот металл считался белым золотом, но так как он слишком тяжелый в процессе обработки, то его долгое время не использовали. Из-за того, что этот металл очень внешне напоминает серебро, а иногда и золото, но тяжелее весом, то его стали использовать фальшивомонетчики. Ведь стоимость платины в давние время была очень низкая. В природе платина в чистом варианте не встречается, именно по этой причине этот металл выделили как отдельное вещество лишь в 18 веке.

4. Палладий — стоимостью до 21 доллара за 1 грамм (на лето 2016 года)

Палладий — элемент подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы Д. И. Менделеева, обозначается символом Pd (лат. Palladium). Благородный металл платиновой группы серебристо-белого цвета. Палладий реагирует с концентрированными соляной и азотной кислотами, «царской водкой», галогенами, серой. Окисляется при сплавлении с гидросульфатом калия KHSO4. Palladium не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами и растворами аммиака.

Палладий в слитках

Данный благородный металл входит в десятку самых дорогих металлов на планете. Устойчив к коррозии и отлично поддается полировке. Был открыт в 1803 году английским химиком Уильямом Волластоном. Палладий широко используется в промышленности, например применяется как катализатор в процессе гидрогенизации жиров и крекинге нефти. Также используется при производстве мембран для очистки водорода и разделении изотопов водорода, как самостоятельно, так и в сплавах с другими металлами (например с иттрием). Широко используется в электронике и гальванотехнике. Из палладия время от времени чеканятся памятные монеты, а также этот металл участвует в ювелирном деле в виде сплавов с серебром.

5. Иридий — стоимостью до 20 доллара за 1 грамм (на лето 2016 года)

Открытие этого металла относится к 1803 году. Этот метал наиболее тяжелый, а также обладает такими свойствами, как твердость, прочность, но в тоже время и хрупкость. Своим серебристо-белым цветом напоминает олово. Самостоятельно иридий практически нигде не используют, он получил распространение как компонент сложных сплавов. Его основным назначением является придание прочности тугоплавким металлом. Если в мягкий состав платины добавить 10% иридия, то прочность итогового материала увеличивается в три раза.

Самородок Иридия

Для изготовления красивейших драгоценных украшений ювелиры очень часто используют сплав из иридия и платины. Такие вещи имеют высокую ценность среди коллекционеров и любителей красивых вещей из драгоценных металлов своим оригинальным и эксклюзивным внешним видом.

Но не только в декоративных целях применяются сплавы с иридием. Широкое распространение он получил для изготовления эталонов многих вещей. Его применяют для создания эталонов длины, веса, хирургических инструментов, электроконтактов и многого другого.

В среднем в мире в течение года используется около тонны материала, который распределяется следующим образом:

  • химическая промышленность;
  • каталитические процессы;
  • стоматологические и ювелирные сплавы;
  • производство боевых лазеров.

6. Родий — стоимостью до 19 долларов за 1 грамм (на лето 2016 года)

Наиболее дорогим из природных металлов, которые встречаются в природе, является родий. Его открытие относится к 1803 году. Стоит отметить, что в природе его немного. На земле его всего несколько тонн. В течение одного года родия добывается небольшое количество — около ста килограмм.

Родий один самых дорогих металлов на Земле

Стоимость этого металла настолько высокая, что его применение возможно в крайних случаях. Используется родий в тех ситуациях, когда не возможно без него обойтись. При возможности стараются заменить аналогичными по свойствам материалами.

Он применяется в автомобильных катализаторах, которые занимаются преобразованием выхлопных газов в менее вредные выхлопы прежде, чем выбрасываются в окружающую среду. Ежегодно потребность в таких устройствах становится все выше. Соответственно и потребление, и добыча стремительно увеличивается.

Внешне родий напоминает алюминий, который обладает аналогичным цветом и блеском. Правда, он имеет более твердое состояние и обладает большей устойчивостью к окислению и большим температурам.

7. серебро — стоимостью до 60 центов за 1 грамм (на лето 2016 года)

Серебро представляет собой благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая. Серебро довольно ковкое и пластичное. Температура плавления — 962 °C, плотность — 10,5 г/см³.

Серебро в слитках и монетах

Применение серебра обширно, от чеканки монет и орденов, до использования в электротехнике и электронике, в медицине и при изготовлении зеркал. Про украшения из серебра вы и так хорошо знаете.

Обратите внимание, что этот рейтинг составлен по ценам на начало осени 2016 года, и биржевые котировки тех или иных драгоценных и благородных металлов имеют определенную волатильность, поэтому стоимость одного металла может то обгонять другие, то уступать им.

extremal.mirtesen.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о