캘리포늄: 두 판 사이의 차이

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켈리포늄은 [[초우라늄 원소]] 중 실질적으로 이용되는 몇 안되는 원소들 중 하나이다. 대부분의 쓰임은 켈리포늄 [[동위 원소|동위원소]] 들의 중성자를 방출하는 성질을 이용한다. 예를 들면 켈리포늄은 원자로를 작동시킬 때와 중성자 회절, 중성자분광학으로 물질을 연구할 때 도움이 된다. 또한 켈리포늄은 더 무거운 원소들을 합성하는 데도 도움이 되는데 원자번호 118번 [[오가네손]]은 켈리포늄-249 원자를 [[칼슘]]-48과 충돌시켜서 합성되었다. 켈리포늄은 [[핵연료]] 스캐너, 암의 치료, 항공기나 무기 등의 부품의 부식, 금이 간 부분이나 갇힌 습기를 찾아내는 데 쓰이는 중성자 X-선 촬영, [[금속 탐지기]] 등에도 사용된다. 켈리포늄을 이용하는 사람들은 방사성 물질에 대한 영향과 켈리포늄이 뼈 조직에 축적되어서 적혈구 형성을 방해할 수 있는 위험한 능력을 고려해야 한다.
== 특징 ==
'''물리적 성질'''
캘리포늄은 은백색의 악티늄족 금속이며{{sfn|Jakubke|1994|p=166}} 900 ± 30 °[[섭씨|C]] 의 녹는점과 1745 [[켈빈|K]] 의 추정된 끓는점을 가지고 있다. 순수 금속은 가단성이 있고 면도칼로 쉽게 잘린다. 켈리포늄 금속은 300 ℃의 [[진공]] 상태에서 증발하기 시작한다. 51 [[켈빈|K]] 밑에서는 [[준강자성]] 아니면 [[강자성]]을 띤다. 48~66 [[켈빈|K]]에서는 [[반강자성]]을 띠고(중간 상태이다) 160 [[켈빈|K]] 이상에서는 [[상자성]]을 띤다. 란타넘족 원소들과 합금을 생성하기도 하지만 그리 많이 알려져 있지는 않다. 이 원소는 1 표준 대기압 밑에서는 두가지 결정 구조를 갖는데 하나는 이중 [[육방정계]] 구조를 갖는 알파 결정 구조와 [[면심 입방 격자|면심입방격자]] 구조를 가지는 베타 결정 구조이다. {{sfn|Haire|2006|pp=1522–1523}}
 
캘리포늄은 은백색의 악티늄족 금속이며{{sfn|Jakubke|1994|p=166}} 900&nbsp;± 30&nbsp;°[[섭씨|C]] 의 녹는점과 1745&nbsp;[[켈빈|K]] 의 추정된 끓는점을 가지고 있다. 순수 금속은순수금속은 가단성이 있고 면도칼로 쉽게 잘린다. 켈리포늄 금속은 300 ℃의 [[진공]] 상태에서 증발하기 시작한다. 51 [[켈빈|K]] 밑에서는 [[준강자성]] 아니면 [[강자성]]을 띤다. 48~66 [[켈빈|K]]에서는 [[반강자성]]을 띠고(중간 상태이다) 160 [[켈빈|K]] 이상에서는 [[상자성]]을 띤다. 란타넘족 원소들과 합금을 생성하기도 하지만 그리 많이 알려져 있지는 않다. 이 원소는 1 표준 대기압 밑에서는 두가지 결정 구조를 갖는데 하나는 이중 [[육방정계]] 구조를 갖는 알파 결정 구조와 [[면심 입방 격자|면심입방격자]] 구조를 가지는 베타 결정 구조이다. {{sfn알파 결정 구조는 600 ℃~800 ℃이하에서 15.10 g/cm<sup>3</sup> 의 밀도를 가지고 베타 결정 구조는 600 ℃~800 ℃ 이상에서 8.74 g/cm<sup>3</sup>의 밀도로 존재한다. 48 [[파스칼 (단위)|HaireGPa]] 위에서는 베타 결정 구조가 사방정계 구조로 변하는데 이건 원자의 5f [[전자]]의 비편재화로 인해 전자들이 결합에 참여할 수 있게 되기 때문이다. [[부피 탄성 계수|2006|pp=1522–1523}}부피탄성계수]](체적탄성계수)는 물체에 압력이 가해졌을 때 부피의 변화에 저항하는 [[강성]]을 나타낸 것이다. 켈리포늄의 부피탄성계수는 50 ± 5 GPa이다. 이는 3가의 [[란타넘족]] 원소들과 비슷하지만 [[알루미늄]] 같은 3가의 더 비슷한 금속들보다는 부피탄성계수가 낮다.([[알루미늄]]의 체적탄성계수는 70 GPa)
 
{{sfn|Haire|2006|pp=1522–1523}}
 
'''화학적 성질 및 화합물'''
 
원자가가 +2인 켈리포늄 화합물:
 
브로민화 켈리포늄(ll) CfBr<sub>2</sub> [노란색 화합물] 아이오딘화 켈리포늄(ll) CfI<sub>2</sub> [어두운 보라색 화합물]
 
원자가가 +3인 켈리포늄 화합물:
 
산화 켈리포늄(lll) CfO<sub>3</sub> [황록색 화합물] 플루오린화 켈리포늄(lll) CfF<sub>3</sub> [밝은 초록색 화합물] 염화 켈리포늄(lll) CfCl<sub>3</sub> [에메랄드 색] 브로민화 켈리포늄(lll) CfBr<sub>3</sub> [노르스름한 초록색] 아이오딘화 켈리포늄(lll) CfI<sub>3</sub> [레몬색 화합물] 켈리포늄 붕산염 Cf[B<sub>6</sub>O<sub>8</sub>(OH)<sub>5</sub>] [연한 초록색 화합물]
 
원자가가 +4인 켈리포늄 화합물:
 
산화 켈리포늄(lV) CfO<sub>2</sub> [짙은 갈색 화합물] 플루오린화 켈리포늄(lV) CfF<sub>4</sub> [초록색 화합물]
 
켈리포늄은 +2, +3, +4의 [[산화수]]를 가질 수 있다. 화학적 성질들은 다른 원자가가 3인 [[악티늄족]] 원소들과 [[주기율표]]상에서 켈리포늄 바로 위에 위치하는 [[란타넘족]] 원소인 [[디스프로슘]]과 비슷하다고 생각된다. 켈리포늄은 공기중에서 느리게 광택을 잃고 습기가 많으면 광택을 잃는 속도가 빨라진다. 켈리포늄은 가열되었을 때 [[수소]], [[질소]], [[칼코젠]](16족 원소들)과 반응한다. 마른 [[수소]]와 수분을 함유한 [[무기산]]과의 반응은 매우 빠르게 진행된다. 켈리포늄은 +3 [[양이온]] 형태일 때만 [[수용성]]이다. 용액에서 Cf<sup>3+</sup>이온을 [[산화·환원 반응|산화]]시키거나 [[산화·환원 반응|환원]]시키려는 시도는 모두 실패했다. 이 원소는 수용성인 [[염화물]], 질화물, 과염화물, 그리고 [[황산염]]을 생성하고 [[플루오린화물]], [[옥살산|옥살산염]], [[수소화물]]은 [[앙금 생성 반응|앙금]]이다. 켈리포늄은 전자쌍을 공유하는 성질을 가진 가장 무거운 [[악티늄족]] 원소로 이러한 성질은 Cf[B<sub>6</sub>O<sub>8</sub>(OH)<sub>5</sub>]에서 보인다.
 
== 각주 ==