Kaliforniyum Nedir?
Kaliforniyum maddesi, 98 atom numarasına ve Cf sembolüne sahip radyoaktif metalik bir kimyasal elementtir. 1950 yılının Şubat ayında ilk kez Kaliforniya Üniversitesi’ndeki laboratuvarda küriyumun alfa parçacıkları (helyum iyonları) ile bombardıman edilmesiyle üretilmiştir. Normal basınç altında biri 900 °C’nin üstünde ve diğeri 900 °C’nin altında olmak üzere iki farklı kristal yapıda bulunan Kaliforniyum maddesi, oda sıcaklığında hava ile temas ettiğinde yavaşça matlaşmaktadır. Periyodik tabloda aktinitler serisinde bulunan Kaliforniyum, yeryüzünde bilindiği kadarıyla doğal bir şekilde elde edilememektedir. Fakat çeşitli nükleosentezlerin meydana gelmesi nedeniyle uranyum cevherlerinde birkaç dakikalığına da varlığını sürdürmektedir.
Kullanım Alanları Nerelerdir?
1. Nükleer reaktörler
Kaliforniyum nötron kaynakları, nükleer fisyona başlamak için nükleer reaktörlerde kullanılır. Reaktöre taze nükleer yakıt yüklendikten sonra, fisyon reaksiyonunu başlatmak için yakıtın kendisi yeterli değildir. Bu kaynaklar, çekirdekte yakıt çubuklarının içindeki zincir reaksiyonlarına başlamak için yeterli nötron bulunduğunu ve reaktör için güvenli ve yumuşak bir başlangıç oluşturduğundan emin olur.
Nötron kaynaklı çubuklar, bazı yakıt çubuklarının yerine, çekirdek içerisinde düzenli aralıklarla yerleştirilir. Bunlar güvenli başlatmalarda önemli bir faktördür ve ayrıca reaktör güvenliğini en üst düzeye çıkarmak için çalıştıklarından emin olmak için nötron dedektörleri için sabit bir sinyal sağlayabilir.
2. Petrol endüstrisi
Petrol endüstrisinde, deliği hemen çevreleyen jeolojik oluşumların kompozisyonunu ve özelliklerini belirlemek için kuyu kütüğü kullanılır. Bu bilgiye sahip olmak, delme işlemlerine bölgeyi daha iyi anlamasını ve delme işlemlerini yerel koşullara göre ayarlamasını sağlar.
Kaliforniyum, bölgeye nötron yayan bir nötron kaynağı olarak kullanılır. Elde edilen veriler, çevresindeki materyalin gözenekliliğini ve geçirgenliğini ve ayrıca şeyl yataklarının ve hidrokarbonların tespitini belirlemek için kullanılır. Bu tekniği kullanarak, kuyu açma işlemi, sondaj deliğinin tüm uzunluğunun ayrıntılı bir kaydını sağlar.
3. Malzeme Taraması
Farklı malzeme türlerinin taranması gibi çeşitli uygulamalara kullanılır. Hızlı-gama nötron aktivasyon analizi, kömür ve çimento endüstrisinde analizler için sıklıkla kullanılır. Bu kaynakları kullanarak, bir nötron ışını örnekleri ışınlar, bir gamma ışını spektrometresi malzemeden yayılan gama ışınlarını ölçer. Bu analiz, uzmanların, diğer prosedürlerle tespit edilemeyebilecek iz miktarları da dahil olmak üzere söz konusu materyalin kompozisyonunu değerlendirmesini ve belirlemesini sağlar.
Taşınabilir izotopik nötron spektroskopisi (PINS) , bir hedefin gama ışını imzalarını ölçerek ve analiz ederek patlayıcı cihazların içeriğini analiz etmek için benzer bir işlem kullanır. PINS cihazları, Ulusal Güvenlik Bakanlığı, Ulusal Muhafızlar, gümrük ve sınır koruma personeli ve ordu tarafından kullanılmaktadır.
Bu kaynakları kullanan nötron tarayıcılar ayrıca, çatlakları, kötü kaynakları ve parçaların normal çalışmasını etkileyebilecek diğer arızaları tespit etmek için yakıt çubuklarının, silah parçalarının ve uçak bileşenlerinin taranması için de kullanılır.
