Californium
Californium ist ein künstliches, radioaktives, silberweißes Schwermetall der Gruppe der Actinoide. Das 9. Element dieser Gruppe kann in Milligramm - Mengen (242Cf) durch Reduktion des Oxides, Cf2O3, mit Lanthan hergestellt werden. Es liegt in seinen Verbindungen meist in der Oxidationsstufe III, selten in den in wässrigen Lösungen nicht beständigen Stufen II oder IV vor. Es kann in der Nuklearmedizin eingesetzt werden.
Eigenschaften des Elements
| Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften | Atombau |
| Ordnungszahl: 98 | 98 Protonen 98 Elektronen |
| 7. Periode | 7 besetzte Elektronenschalen |
| Gruppe der Actionoide | 12 Außenelektronen |
| Elektronenkonfiguration im Grundzustand | Rn 7s25f1 0 |
| Elektronegativität | 1,3 |
| Ionisierungsenergie in eV | k. A. |
| häufigste Oxidationszahlen | III |
| Atommasse des Elements in u | 251 |
| Atomradius in 10- 1 0m | k. A. |
| Ionenradius in 10- 1 0m | 0,98 (+3) |
| Aggregatzustand im Normalzustand | fest |
Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur
Dichte in  bei 25 °C | 15,1 |
| Härte nach Mohs und Brinell | |
Schallgeschwindigkeit in  | |
| Schmelztemperatur in °C | 950 |
spezifische Schmelzwärme in  | |
| Siedetemperatur in °C | |
| spezifische Verdampfungswärme in | |
Standardentropie S0 in  | |
Wärmeleitfähigkeit in  bei 27°C | |
spezifische Wärmekapazität in  bei 25 °C | |
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3  | |
spez. elektrischer Widerstand in  | |
| Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe) |
Alle Isotope sind radioaktiv.
Isotope des Elements
| Ordnungszahl Z | Massen- zahl A | Atommasse in u | Häufigkeit in % | Art der Strahlung und Energie in MeV | Halbwertszeit |
| 98 | 246 | 246,068 | künstlich | 36 h | |
| 248 | 248,072 | künstlich | 350 d | ||
| 249 | 249,074 | künstlich | 360 a | ||
| 250 | 250,076 | künstlich | α: 6,030 | 13,2 a | |
| 251 | 251,079 | künstlich | α: 5,679 | 900 a | |
| 252 | 252,082 | künstlich | 2,5 a |
Energieniveauschema
Weitere Eigenschaften
Californium ist ein stark radioaktives, silberweißes Schwermetall. Es tritt in 3 Modifikationen auf: α-, β- und γ-Californium. Durch Wärme sind die Modifikationen ineinander überführbar. In seinen Verbindungen bildet Californium fast ausschließlich die Oxidationsstufen III und IV aus, wobei die Stufe III die beständigste ist. Das Element ist ein sehr unedles Metall und wird von Wasserdampf, Sauerstoff und Säuren angegriffen, jedoch nicht von Alkalien. Alle Californiumverbindungen sind farbig. Californiumbromid und Californiumiodid als bekannteste II Verbindungen sind sehr starke Reduktionsmittel, während die Californium(IV)-Verbindungen starke Oxidationsmittel sind.
Entdeckung
Im Jahre 1950 wurde Californium erstmals von den amerikanischen Forschern S.G. THOMPSON. KENNETH STREET Jr., ALBERT GHIORSO und GLENN T. SEABORG künstlich hergestellt und eindeutig nachgewiesen. Das erste Isotop des Elements 98 erhielten sie durch Beschuss von Atomkernen des Cm-Isotops Cm mit beschleunigten Helium-Kernen der Energie 35 MeV. Sie erhielten nur knapp 5 000 Atome des Elements 98 bei dieser Reaktion. Das reichte aber, das Isotop 2 4 5Cf mit der Halbwertszeit eindeutig zu identifizieren. Das Element erhielt zu Ehren der Universität und des Staates Kalifornien den Namen «Californium» mit dem chemischen Symbol «Cf.
Vorkommen/Herstellung
Dieses kurzlebige Element wird durch Beschuss von Curium mit Helium in kleinsten Mengen gewonnen.
Verwendung
Californium dient fast ausschließlich zu Forschungszwecken, zur Herstellung von schwereren Transuranen und wird in der Nuklearmedizin eingesetzt.
Wichtige Verbindungen
Das gelbrüne Oxid Cf2O3.
Bau
Vom Californium sind 3 Modifikationen bekannt in denen hexagonale bzw. kubische Atompackungen vorliegen.
