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
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.
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
Осмий3 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!
Золото2 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
Платина1 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
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
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
Топ 10 самых дорогих металлов
На нашей планете существует множество разнообразных химических и биологических элементов, однако не все они встречаются в природе одинаково часто. А это и есть одним из определяющих факторов, которые влияют на цену конкретного вещества.
Большинство из нас в детстве считало, что самым дорогим металлом в мире является золото. Чуть позже мы узнаем другой, более дорогой металл – платина. Как оказывается теперь, и платина не является самой дорогой в мире. Существуют и другие, более дорогие металлы. Но какие именно?
Самыми дорогими металлами, цены на которые воистину можно называть астрономическими, являются изотопы калифорния-252 и осмия-187.
1 Калифорний-252
Цена на калифорний-252 составляет около 10 млн. дол за 1 грамм. Всего в мире этого металла существует не более 5 грамм. Он радиоактивный и один его грамм в период распада выделяет столько же энергии, сколько 200 килограмм радия.
2 Осмий-187
Цена этого металла в виде мелкокристаллического порошка – 200 000 тис. дол. за 1 грамм. Как и калифорний, существует только в форме изотопа. В чистом виде в природе не встречается, добывание является очень сложным процессом, длительность которого от девяти месяцев.
3 Родий
Цена родия составляет 113,1 дол. за 1 грам. В отличие от первых двух он встречается в природе в чистом виде. Всего в мире количество родия оценивают в несколько тонн. Ежегодно добывается количество родия, измеряющееся всего сотнями килограмм. Внешне металл похож на алюминий, однако является намного тверже.
4 Платина
Цена – 52,7 доллара за 1 грамм. Платину еще называют белым золотом. В чистом виде в природе не встречается, чаще всего в сплавах с другими металлами. Отделение происходит в специальных котлах со смесью азотной и соляной кислоты, с применением других химических реакций.
Эго цена 56,9 доллара за 1 грамм. Это самый популярный металл в мире. В природе золото встречается только в чистом виде, оно не подвластно коррозии, однородное, компактное, идеально подходящее для изготовления украшений: из одного грамма можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км.
6 Осмий
Продается по цене 41,6 доллара за 1 грамм. Обладает неприятным запахом, от чего произошло и имя металла (от греческого «osme» — запах). В природе в чистом виде не встречается, только в минералах вместе и иридием. В земной коре осмия очень мало, что и влияет на его дороговизну. В США за год добывают около 100 килограммов этого металла.
7 Иридий
Цена иридия 35 долларов за один грамм. Имеет серебристо-белый цвет, чем напоминает олово. При высокой твердости и весе – довольно хрупкий. Используется как добавка к платине. При отношении даже 1:10, полученный сплав в три раза тверже платины. Стоит отметить, что сплав иридия и платины используют при изготовлении эталонов веса и длины.
8 Рутений
Стоит он 28 долларов за грамм. Это твердый, однако, довольно хрупкий металл, входящий в платиновую группу. Чаще всего используется при производстве резисторов и печатных схем в электронной промышленности. Также с его помощью добывают хлор.
9 Палладий
Стоимость палладия составляет 21,2 доллара за 1 грамм. Имеет красивый белый цвет. Металл довольно легкий, гибкий, легко поддается плавлению, стойкий к коррозии. Палладий имеет высокую гибкость и пластичность в сравнении с другими металлами платиновой группы.
10 Серебро
Один из самых дешевых металлов, которые используются в ювелирном деле. Серебро обладает многими качествами и при этом цена его не превышает 1,1 доллара за один грамм. При всей своей дешевизне, серебро является любимым металлом многих женщин и не только тогда, когда речь идет об украшениях.
dekatop.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.
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:
- Плутоний-Америций
- Америций-Кюрий
- Кюрий-Берклий
- 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
- экстракцию
- экстракционную хроматографию
- ионный обмен.
Вот почему 1 грамм Cf-252 стоит порядка тридцати миллионов долларов.
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
Самый дорогой металл в мире
Серебро 1.1$ за 1 грамм — 10 место.
Как бы это парадоксально не звучало, но серебро входит в число дорогих металлов, но в тоже время серебро относится к дешевым металлам. Цена серебра за 1 грамм не превышает 1.1$. Он пользуется огромной популярностью среди разных народов. Он стал любимым веществом многих женщин и «героем» мистических сказок, как главное оружие против нечисти. Многие народы утверждают, что серебро может исцелять.
В Вавилоне серебро было священным и являлось символом Луны.В Средние векасеребро было популярно среди алхимиков. Серебро использовалось и используется для чеканки монет.
Палладий 21.2$ за 1 грамм — 9 место.
Палладий
Цена палладия за 1 грамм составляет 21.2$. Основные свойства — он легкий, гибкий, хорошо плавится.
Палладий был открыт английским химиком в 1803 году Вильямом Волластоном. Он выделил его из платиновой руды, привезённой из Южной Америки.
Используется в различных сферах наук, начиная от химии заканчивая физикой.
Рутений 28$ за 1 грамм — 8 место.
Это твердый и в то же время хрупкий металл, который стоит примерно 28$ за 1 грамм.
Рутений был открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году. Профессор К. Клаус назвал его в честь России.
Рутений отличный катализатор для многих химических реакций. А также он используется для получения хлора и разных щелочей.
Иридий 35$ за 1 грамм — 7 место.
Высокий и твердый, но довольно-таки хрупкий. Своим серебристо-белым цветом напоминает олово.
Используется для изготовления перьев для ручек, для изготовления электроконтактов, используется как добавка к платине. Самостоятельное применение иридия почти не встречается.
Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом.
Осмий 41.6$ за 1 грамм — 6 место.
Такое название он получил из-за своего неприятного запаха (от греческого «osme» – запах). Осмий был открыт в 1803 году английскими химиками Смитсоном Теннантом и Уильямом Х. Уолластоном в осадке, остающемся после растворения платины в царской водке.
В природе чистый осмий не найден. Обычно его находят связанным в минералах другим металлом — иридием.
Цена за 1 грамм составляет 41.6$. Его очень мало в земной коре, поэтому он такой дорогой.
В основном осмий применяется в химической промышленности, и то в небольших количествах.
Золото 56.9$ за 1 грамм — 5 место.
Слитки золота
Золото известно с давних времен. Оно остается самым популярным металлом в мире. Золото встречается только в чистом виде. Оно идеально подходит для изготовления украшений. И в среднем стоимость золота за 1 грамм составляет 56.9$.
Платина 69.1$ за 1 грамм — 4 место.
Этот благородный металл еще называют белым золотом. Он также как золото известен с незапамятных времен.
В чистом виде платина не встречается — чаще всего в сплавах с другими веществами. Метал используют в ювелирном деле, используют в изготовлении монет, в медицине и в технике.
Родий 113.1$ за 1 грамм — 3 место.
Тройку лидеров открывает родий. Он встречается в природе в чистом виде и отличается своей твердостью. Также родий устойчив к воздействию высоких температур. По цвету схож с алюминием, но сильно отличается с ним по составу.
Открыт в Англии в 1803 году Уильямом Волластоном в ходе работ с самородной платиной.
Ежегодно добывается количество родия, измеряющееся всего сотнями килограмм. Используется в ювелирном деле, в ядерных реакторах и как катализатор.
Изотоп «Осмий — 187» 10 000$ за 1 грамм — 2 место.
Существует в форме изотопа. Цена за 1 грамм составляет 10000$, поэтому заслуживает 2 место. В чистом виде почти не встречается и добывание Осмия-187 является очень долгим и сложным процессом, который длится примерно 9-10 месяцев.
Самым дорогим металлом на данный момент является Калифорний-252. В мире его существует не более 5 грамм, поэтому он отличается своей стоимостью от всех металлов. Он радиоактивный и может использоваться как заменитель атомного реактора и во многих других сферах и отраслях. Если бы такое нейтронное излучение как у Калифорния-252 захотели получить классическим путем из радиево-бериллиевого источника, то для этого потребовалось бы 200 кг радия.
Калифорний-252 был получен искусственно в 1950 в Калифорнийском университете в Беркли. В природе этот металл не добывается.
ubiznes.ru
Где и как делают самый дорогой металл в мире
Если вы думаете, что золото с платиной являются самыми ценными металлами на планете, то вы ошибаетесь. По сравнению с некоторыми искусственно полученными металлами, стоимость золота можно сравнить со стоимостью ржавчины на старом куске кровельного железа. Вы можете представить себе цену в 27 000 000 долларов США за один грамм вещества? Именно столько стоит радиоактивный элемент Калифорний-252. Дороже только антиматерия, которая является самой дорогой субстанцией в мире (около 60 триллионов долларов за грамм антиводорода).На сегодняшний день в мире накоплено всего 8 грамм Калифорния-252, а ежегодно производится не более 40 миллиграмм. И на планете есть только 2 места, где его регулярно производят: в Окриджской национальной лаборатории в США и … в Димитровграде, в Ульяновской области.
Хотите узнать, как появляется на свет почти самый дорогой материал в мире и для чего он нужен?
Димитровград
В 80 километрах от Ульяновска, на реке Черемшан, находится город Димитровград с населением около 100 000 человек. Его главное предприятие — Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР), который был создан в 1956 году по иницитиве Курчатова. Изначально он был опытной станцией для испытаний ядерных реакторов, но в настоящее время спектр направлений деятельности значительно расширился. Сейчас в НИИАР испытывают различные материалы, чтобы определить, как они себя ведут в условиях продолжительного радиактивного излучения, создают радионуклидные источники и препараты, которые применяют в медицине и исследованиях, решают технические вопросы экологически чистых технологий и просто ведут научную деятельность. В НИИАР работает около 3500 сотрудников и 6 реакторов.
Светят, но не греют
Ни один из шести «нииаровских» реактора не используется как источник энергии и не отапливает город — тут вы не увидите гигантских установок на тысячи МВт. Главная задача этих «малышей» — создать максимальный по плотности поток нейтронов, которыми учёные института и бомбардируют различные мишени, создавая то, чего нет в природе. Реакторы НИИАР работают по схеме «10/10» — десять день работы и 10 день отдыха, профилактики и перегрузки топлива. При таком режиме просто невозможно использовать их для нагрева воды. Да и максимальная температура теплоносителя, получаемая на выходе — всего 98 С, воду быстро охлаждают в небольших градирнях и пускают по кругу.
Самый Мощный
Из 6 реакторов есть один, самый любимый учёными НИИАР. Он же и самый первый. Он же и Самый Мощный, что и дало ему имя — СМ. В 1961 году это был СМ-1, мощностью в 50 МВт, в 1965 после модернизации он стал СМ-2, в 1992 — СМ-3, эксплуатация которого рассчитана до 2017 года. Это уникальный реактор и в мире он один такой. Его уникальность — в очень высокой плотности потока нейтронов, который он способен создавать. Именно нейтроны и являются основной продукцией НИИАР. С помощью нейтронов можно решать много задач по исследованию материалов и созданию полезных изотопов. И даже воплощать в жизнь мечту средневековых алхимиков — превращать свинец в золото (теоретически).
Если не вдаваться в подробности, то процесс очень прост — берётся одно вещество и обстреливается со всех сторон нейтронами. Так, к примеру, из урана путём дробления его ядер нейтронами можно получить более лёгкие элементы: йод, стронций, молибден, ксенон и другие.
Ввод реактора СМ-1 в эксплуатацию и его успешная работа вызвали большой резонанс в научном мире, стимулировав, в частности, сооружение в США высокопоточных реакторов с жестким спектром нейтронов — HFBR (1964 год) и HFIR (1967 год). В НИИАР неоднократно приезжали светила ядерной физики, включая отца ядерной химии Гленна Сиборга, и перенимали опыт. Но всё же такой же по элегантности и простоте реактор так никто больше и не создал.
Реактор СМ до гениальности прост. Его активная зона — это почти кубик в 42 x 42 x 35 см. Но выделяемая мощность этого кубика — 100 мегаватт! Вокруг активной зоны в специальных каналах устанавливают трубки с различными веществами, которые необходимо обстрелять нейтронами.
К примеру, совсем недавно из реактора вытащили колбу с иридием, из которого получили нужный изотоп. Теперь она висит и остывает.
После этого, маленькую ёмкость с теперь уже радиоактивным иридием погрузят в специальный защитный свинцовый контейнер, весом в несколько тонн и отправят на автомобиле заказчику.
Отработанное топливо (всего несколько грамм) потом тоже остудят, законсервируют в свинцовую бочку и отправят в радиоактивное хранилище на территории института на длительное хранение.
Голубой бассейн
В этом зале не один реактор. Рядом с СМ находится и другой — РБТ — реактор бассейнового типа, который работает с ним в паре. Дело в том что в реакторе СМ топливо «выгорает» всего наполовину. Поэтому его нужно «дожечь» в РБТ.
Вообще, РБТ удивительный ректор, внутрь которого можно даже заглянуть (нам не дали). Он не имеет привычного толстого стального и бетонного корпуса, а для защиты от радиации он просто помещен в огромный бассейн с водой (отсюда и название). Толща воды удерживает активные частицы, тормозя их. При этом частицы, движущиеся со скоростью, превышающей фазовую скорость света в среде, вызывают знакомое многим по фильмам голубоватое свечение. Этот эффект носит название учёных, которые его описали — Вавилова — Черенкова.
(фото не имеет отношения к реактору РБТ или НИИАР и демонстрирует эффект Вавилова-Черенкова)
Запах грозы
Запах реакторного зала не спутать ни с чем. Здесь сильно пахнет озоном, как после грозы. Воздух ионизируется при перегрузке, когда отработавшие сборки достают и перемещают в бассейн для охлаждения. Молекула кислорода О2 превращается в О3. Кстати, озон пахнет совсем не свежестью, а больше похож на хлор и такой же едкий. При высокой концентрации озона вы будете чихать и кашлять, а потом умрёте. Он отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ.
Радиационный фон в зале в этот момент повышается, но и людей здесь нет — все автоматизировано и оператор наблюдает за процессом через специальное окно. Однако, даже после этого к перилам в зале без перчаток прикасаться не стоит — можно подхватить радиоактивную грязь.
Мойте руки, перед и зад
Но уйти домой с ней вам не дадут — на выходе из «грязной зоны» всех обязательно проверяют детектором бэта-излучения и в случае обнаружения вы вместе со своей одеждой отправитесь в реактор в качестве топлива. Шутка.
Но руки в любом случае нужно мыть с мылом после посещения любых подобных зон.
Сменить пол
Коридоры и лестницы в реакторном корпусе застелены специальным толстым линолеумом, края которого загнуты на стены. Это нужно для того, чтобы в случае радиоактивного загрязнения можно было бы не утилизировать всё здание целиком, а просто скатать линолеум и постелить новый. Чистота тут почти как в операционной, ведь наибольшую опасность представляет здесь пыль и грязь, которая может попасть на одежду, кожу и внутрь организма — альфа и бэта-частицы не могут улететь далеко, но при ближнем воздействии они как пушечные ядра, и живым клеткам точно не поздоровится.
Пульт с красной кнопкой
Зал управления реактором.
Сам пульт производит впечатление глубоко устаревшего, но зачем менять то, что спроектировано на долгие годы работы? Важнее всего то, что за щитами, а там все новое. Всё же многие датчики были переведены с самописцев на электронные табло, и даже программные системы, которые, кстати, в НИИАР и разрабатываются.
Каждый реактор имеет множество независимых степеней защиты, поэтому «фукусимы» тут не может быть в принципе. А что касается «чернобыля» — не те мощности, тут работают «карманные» реакторы. Наибольшую опасность представляют выбросы некоторых лёгких изотопов в атмосферу, но и этому не дадут случиться, как нас уверяют.
Физики-ядерщики
Физики института — фанаты своего дела и могут часами интересно рассказывать о своей работе и реакторах. Отведённого на вопросы часа не хватило и беседа растянулась на два нескучных часа. По-моему, нет такого человека, которому не была бы интересна ядерная физика 🙂 А директору отделения «Реакторный исследовательский комплекс» Петелину Алексею Леонидовичу с главным инженером впору вести научно-популярные передачи на тему устройства ядерных реакторов 🙂
Если за пределами НИИАР вы будете заправлять штаны в носки, то, скорее всего, вас кто-то сфотографирует и выложит в сеть, чтобы посмеяться. Однако здесь это необходимость. Попробуйте сами догадаться, почему.
Welcome to the hotel Californium
Теперь о Калифорнии-252 и зачем он нужен. Я уже рассказывал о высокопоточном нейтронном реакторе СМ и его пользе. Теперь представьте, что та энергия, которую вырабатывает целый реактор СМ, может дать всего лишь один грамм (!) Калифорния.
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. Потребность в нём в мире очень велика, и заказчики порою вынуждены стоять годами в очереди за вожделённым микрограммом Калифорния! А всё потому, что производство этого металла занимает…. годы. Для производства одного грамма Калифорния-252, плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе, в течение 8 и 1.5 лет соответственно, последовательными превращениями проходя практически всю линейку трансурановых элементов таблицы Менделеева. На этом процесс не заканчивается — из получившихся продуктов облучения химическим путем долгими месяцами выделяют сам калифорний. Это очень и очень кропотливая работа, которая не прощает спешки. Микрограммы металла собирают буквально по атомам. Этим и объясняется такая высокая цена.
(большая кликабельная панорама)
Кстати, критическая масса металлического Калифорния-252 составляет всего 5 кг (для металлического шара), а в виде водных растворах солей — 10 грамм (!), что позволяет его использовать в миниатюрных ядерных бомбах. Однако, как я уже писал, в мире пока есть только 8 грамм и использовать его в качестве бомбы было бы очень расточительно 🙂 Да и вот беда, через 2 года от существующего Калифорния остаётся ровно половина, а через 4 года он и вовсе превращается в труху из других более стабильных веществ.
В следующих частях я расскажу о производстве в НИИАР топливных сборок (ТВС) и еще одного важного и необходимого в радионуклидной медицине изотопа Молибден-99. Будет ужасно интересно!
UPD
Благодарю за критические отзывы, поправки и указания на неточности. Исправил.
alexio-marziano.livejournal.com