¿Para qué se usa el californio en la vida cotidiana?

Inventos

Cuando piensa en inventos, puede pensar en la desmotadora de algodón, el automóvil, los antibióticos y los elementos. ¿Elementos? ¡Sí, los elementos se pueden inventar! El californio fue inventado por científicos en 1959 bombardeando átomos de curio con partículas alfa (núcleos de helio). También se puede generar permitiendo que los neutrones penetren en los átomos de plutonio.

Los isótopos son versiones diferentes del mismo elemento. Tienen el mismo número de protones, pero diferentes números de neutrones, lo que les da diferentes masas atómicas. El californio-252 (Cf-252) es uno de varios isótopos del californio. Es posible que se pregunte, «¿cuál es el punto de crear un nuevo elemento?» Bueno, en el caso de Cf-252, hay muchos usos beneficiosos de los neutrones libres que produce cuando se desintegra. Aprendamos para qué se utiliza Cf-252.

Usos del californio

Neutrones en reactores nucleares

Las plantas de energía nuclear funcionan según el principio de fisión, donde los neutrones libres (neutrones fuera del núcleo) dividen los átomos, lo que libera energía. Para iniciar el proceso de fisión en un reactor, se necesita un suministro constante de neutrones. Cf-245 es una fuente de neutrones de alta calidad. Piense en Cf-245 suministrando un «arranque» para poner en marcha una reacción en cadena de fisión. Solo se necesita 1 microgramo (µg) de Cf-245 para producir 1,7 x 108 neutrones por minuto.

La vasija de presión del reactor (RPV) es donde se encuentra el combustible radiactivo. Cf-245 se encuentra en esta ubicación para ayudar a reactivar la reacción nuclear.

Crear nuevos elementos

Además de usarse en reactores nucleares para reactivar reacciones de fisión, el Cf-245 se usa para crear otros elementos. Los científicos predijeron que podría existir un elemento con número atómico 118. Llamaron a este elemento ununoctio. Los científicos dispararon iones de calcio en Cf-252 para formar ununoctio, ¡y funcionó! El nombre ununoctium era un nombre de marcador de posición para el elemento con número atómico 118, y cuando en realidad se formó, se llamó oficialmente oganesson (Og) en honor al científico ruso, Yuri Oganessian, quien realizó una investigación pionera en la creación de seres humanos. elementos hechos.

Investigación y tratamiento del cáncer

Ahora pasamos del reactor nuclear al cuerpo humano. Cf-245 es una fuente de radiación para el tratamiento de una amplia variedad de cánceres. La comunidad médica estaba luchando por tratar eficazmente el cáncer de cuello uterino mediante la radioterapia. Cuando comenzaron a usar Cf-245 para bombardear tumores con neutrones, se estaban salvando más vidas. La terapia de neutrones Cf-245 consiste en insertar un implante Cf-245 cerca de los tumores para que los neutrones golpeen los tumores más directamente, lo que evita que el tejido circundante sano se dañe con el tratamiento. Piense en esto como usar un matamoscas para matar un insecto en lugar de llenar la casa con gas tóxico para matarlo.

Cf-245 también se utiliza en la investigación del cáncer. Hay algunos usos más de los neutrones libres generados por Cf-245. Todos se basan en el uso de neutrones emitidos en la desintegración de Cf-245.

Análisis de activación de neutrones

El análisis de activación de neutrones (NAA) es una forma de identificar varios materiales basados ​​en el material en cuestión que está siendo golpeado por neutrones libres. Esto genera un isótopo radiactivo del elemento sujeto que es inestable y se desintegra. Los productos de esa descomposición se pueden analizar para identificar los elementos presentes en el material en cuestión.

Estudios de la Luna y la Tierra

Un uso temprano de NAA fue el análisis de rocas traídas de la luna. También se utiliza para determinar si el suelo de la Tierra está contaminado y, si lo está, cuáles son los contaminantes.

Las rocas lunares se analizaron utilizando NAA con Cf-245 como fuente de neutrones libres

NAA también se puede utilizar para identificar metales preciosos como oro y plata en vetas de rocas. También se utiliza para localizar y analizar reservas de petróleo y para determinar los niveles de agua en los suelos.

Radiografía de neutrones

Cuando alguien se rompe un hueso, se produce una imagen de rayos X para ver el material óseo denso dentro del cuerpo. La radiografía de neutrones (NR) es el uso de neutrones libres para ver el interior de un objeto. Se utilizan neutrones en lugar de rayos X porque los neutrones solo interactúan con el núcleo de un átomo. Los rayos X interactúan con la nube de electrones de un átomo. Veamos qué objetos se inspeccionan habitualmente mediante radiografía de neutrones.

Inspección interna de aeronaves

Al igual que varios daños debidos a lesiones sufridas por personas pueden identificarse con rayos X, NR se utiliza para inspeccionar las alas de los aviones en busca de daños invisibles. También se puede utilizar para detectar contaminación interna u otros defectos en soldaduras o fundiciones de metal. La detección de este daño puede evitar fallas de estos materiales.

Las alas de las aeronaves se inspeccionan comúnmente mediante imágenes NR.

Explosivos

NR también se usa para probar material explosivo. Las máquinas NR portátiles han sido muy eficaces para realizar inspecciones relacionadas con la producción y el uso potencial de explosivos.

Resumen de la lección

El californio-245 es un isótopo del californio, que es un elemento artificial. Se desintegra liberando neutrones libres que sirven para una variedad de propósitos, tales como:

• Neutrones para iniciar reacciones de fisión nuclear.
• Creando nuevos elementos.
• Tratamiento del cáncer en el que se insertan implantes de Cf-245 cerca de tumores que no responden a la radioterapia.
• Investigación sobre el cáncer.

El análisis de activación de neutrones (NAA) es una técnica utilizada para identificar elementos al permitir que los neutrones libres de Cf-245 golpeen un material generando isótopos de ese elemento que se desintegran. Los productos de esta desintegración nuclear se utilizan para identificar la sustancia. Se utiliza en muchas aplicaciones terrestres como:

• Análisis de rocas lunares
• Análisis de contaminación en el suelo y niveles de humedad en el suelo.
• Exploración y análisis de depósitos de petróleo y rocas que contienen metales preciosos

Los neutrones libres de Cf-245 también se utilizan para tomar «imágenes de neutrones», al igual que los rayos X toman fotografías de la estructura interna del cuerpo humano. Esto se llama radiografía de neutrones (NA) . Estas imágenes se pueden utilizar para identificar daños en cualquier estructura, incluidos marcos de aviones, soldaduras o metales fundidos. También se utiliza en la detección de explosivos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador