Самый дорогой металл в мире Калифорний 252 (Cf-252)

Что такое калифорний-252

Это радиоактивный элемент, который используется преимущественно в промышленности и в медицине. В природе не существует, производится синтетическим путем в лабораториях. калифорний-252 представляет собой изотоп калифорния, тоже искусственного элемента, впервые созданного в 1950 году в Национальной лаборатории им. Лоуренса (Калифорния, США). Название он получил не только по месту, где был получен. Исследователи говорят, что добыть калифорний было так же сложно, как американским пионерам дойти до Калифорнии.

Физические и химические свойства калифорния

калифорний относится к семейству актиноидов (радиоактивных элементов) вместе с ураном, торием, плутонием и другими элементами. Его атомный номер в таблице Менделеева: 98, обозначение Cf.

Физические свойства:

Цвет и внешний вид	Серебристо-белый металл
Механические свойства	Чистый металл ковкий, легко режется ножом
Температура плавления	900 ± 30 °C (1650 ± 50 °F)
Температура кипения	1743 K (1470 °C; 2680 °F)
Испарение	Начинает испаряться при температуре выше 300 °C (570 °F) под вакуумом
Магнитные свойства	Ниже 51 K (-222 °C): ферромагнитный От 48 до 66 K: антиферромагнитный Выше 160 K (-113 °C): парамагнитный

Химические свойства:

Реакция с воздухом	Медленно тускнеет на воздухе при комнатной температуре; скорость увеличивается при повышенной влажности
Реакция с другими веществами	Реагирует при нагревании с водородом, азотом или халькогенами Быстро реагирует с сухим водородом и водными минеральными кислотами
Растворимость в воде	Растворим в воде только в виде катиона калифорния (III)
Ковалентные свойства	Самый тяжелый актиноид с выраженными ковалентными свойствами; проявляется, например, в борате калифорния

Как и все искусственно синтезированные элементы, калифорний не имеет стабильных изотопов. У того же калифорния-252 период полураспада всего 2,6 года. И это в том числе влияет на цену: нельзя сделать запасы материала и хранить его на складе, чуть более чем за два года половина его исчезнет. Поэтому его закупают сразу под конкретные цели.

В чем ценность калифорния-252

Этот изотоп превращается в мощный источник нейтронного излучения, который находит применение в самых разных сферах. Всего 1 мкг испускает 2 млн нейтронов в секунду. Например, в медицине: для облучения раковых опухолей, в том числе устойчивых к другим видам радиотерапии. Его нейтроны эффективно уничтожают раковые клетки, минимизируя повреждения здоровых тканей. Так, например, коллектив авторов НИИ клинической онкологии г. Москва еще в 2000 году говорили об эффективности облучения Cf-252 при терапии рака шейки матки. А ФГБУ НМИЦ радиологии Минздрава России в 2019 году запатентовало способ лечения начальных стадий рака полости рта с помощью установки штырьковых источников Cf-252 в место первичного очага.

Кроме этого, калифорний-252 используется:

1. В ядерных реакторах. Он инициирует цепную реакцию деления, применяется как пусковой источник нейтронов при запуске новых реакторов или перезапуске остановленных.
2. В промышленности. Например, для определения элементного состава материалов. При облучении нейтронами материал дает обратный отклик, по которому можно судить о его составе. Метод активно применялся в СССР при обследовании скважин.
3. В нейтронной радиографии. Это исследование объектов путем облучения нейтронами. Необходимо для неразрушающего контроля качества, выявления дефектов, например, в авиации и космической промышленности.

А также в ряде исследований в области ядерной физики, в сканирующем оборудовании для выявления опасных материалов и во многих других сферах.

Где добывают калифорний-252

В природе, как уже было сказано, этот элемент не существует. Поэтому его не добывают, а синтезируют. В мире существует всего два места, где производят калифорний-252: Ок-Риджская национальная лаборатория в США и НИИАР в российском Димитровграде (на реакторе СМ-3). После пожара в Ок-Ридже в феврале 2023 года ходили слухи, что калифорний теперь будут делать только в России. Но судя по последним новостям лаборатории США, сейчас она продолжает работать в прежнем режиме и даже расширяет свою деятельность.

Процесс производства радиоактивного элемента достаточно трудоемкий. Последний элемент естественного происхождения в таблице Менделеева - уран, а все, что за ним, делают искусственно. Для калифорния в ядерный реактор помещают плутоний или кюрий и бомбардируют нейтронами. Исходному элементу приходится претерпеть длинную цепочку последовательных переходов по таблице Менделеева, в процессе чего он значительно «худеет»: на 1 мг калифорния, по словам сотрудников НИИАР, уходит около 1 кг материала. А время, которое последний проведет в реакторе, изменяется годами. Так, чтобы превратить плутоний в калифорний, нужно около 8 лет, для кюрия этот срок ненамного меньше, 1,5 года. Количество изотопа на выходе ничтожно мало, поэтому цена заграмм для него неактуальна: в граммах он не продается. Стоимость за микрограмм: несколько сотен долларов, отсюда можно рассчитать, что 1 грамм калифорния будет стоить в районе 70 млн долларов, по данным того же НИИАР.

А теперь давайте поговорим о количестве этого элемента, произведенном в России и в США. За 53 года работы Ок-Риджская лаборатория синтезировала всего около 10 г. калифорния. НИИАР выпускает десятки мкг в год. И этого количества вполне достаточно, чтобы удовлетворить спрос со стороны российских заказчиков и продавать металл за рубеж. Так, например, один из крупных покупателей — Китай, ему нужен изотоп для промышленности и в медицинских целях. С учетом короткого срока полураспада, его делают только под конкретного заказчика, который сразу же начинает использовать калифорний.

Можно ли инвестировать в калифорний-252

Если этот металл такой дорогой и редкий, можно ли использовать его для инвестиций? На самом деле нет, из-за его радиоактивности он требует соблюдения строгих протоколов безопасности. Так, например, источник калифорния состоит из двойной металлической капсулы, куда помещается сам активный элемент. Персонал носит спецодежду и спецобувь, а также использует другие СИЗ согласно Постановлению Главного государственного санитарного врача РФ от 26.04.2010 № 40. На самом предприятии также принимаются все меры предосторожности: в НИИАР используется даже специальный линолеум, которым застелены полы в реакторном корпусе. В случае заражения его просто утилизируют. А процесс продажи строго контролируется регулирующими органами.

Но иногда его можно увидеть в свободной продаже. Так, летом 2023 года на новосибирском Авито появилось объявление о продаже нескольких грамм калифорния-252 за почти 3 млрд рублей. В подтверждение автор предоставил фото прозрачных колбочек с каким-то веществом, похожим на металл. Удалось ли ему найти покупателя, история умалчивает. Впрочем, и доказательств подлинности изотопа представлено не было.

А на момент написания статьи на том же Авито покупатель из Краснодарского края хотел купить рекордное количество калифорния-252: 12 кг. Для чего может понадобиться столько, история умалчивает, но такого объема радиоактивного вещества не было за все годы его производства.

В общем, пока для инвестиций лучше рассматривать доступные драгметаллы. То же золото в последние годы показывает стабильный рост и считается одним из лучших активов для диверсификации портфеля. Не отстает от золота и серебро: по прогнозам, в 2025 году оно тоже будет дорожать. Платина только недавно вышла на МосБиржу, оценивается она ниже золота, но держит цену без резких колебаний и в перспективе может стать хорошим активом-убежищем для капитала. А самый дорогой в мире металл калифорний-252 лучше оставить науке.