캘리포늄

Californium
악티늄족 원소의 일종으로, 원자번호 98번.
1950년, UC 버클리에서 사이클로트론을 사용해 퀴륨과 헬륨 이온을 충돌시켜서 캘리포늄을 만들어냈다. 이때 사용된 퀴륨은 실험에 필요한 만큼의 양을 얻는 데 3년 이상 걸렸다고 알려져 있다. 역시 버클륨과 마찬가지로 최초로 만들어진 캘리포니아의 이름을 따왔다.

실용적인 용도가 있는 원소 중 원자번호가 제일 크다. 아인슈타이늄부터는 실용성을 따질 수 있는 충분한 수명을 지닐 정도의 양을 만들지 못하기 때문. 캘리포늄-252는 1μg당 237만개의 중성자를 내뿜는 성질을 살려 원자로를 기동할 때의 중성자원으로 이용된다. 쉽게 말해 원자로용 번개탄.[1] 이러한 성질은 의학, 항공기 균열, 원자로, 가속기 균열 등 장비 균열, 고급 합금의 균열과 부실 검사에도 이용되고 있다.

1g당 약 7경 원의 가치를 가진 반물질에 이어 세계에서 가장 비싼 물질 2위로 소개되기도 하였다. 사실 3위다 과거 1g 당 약 1조 원으로 판매되기도 했으나 2012년 기준 97%나 싸져서 1g 당 308억원에 불과(?)하다. 게다가 어차피 μg 단위로 판매되는데다가 다른 중성자원에 비해 사용량도 적기 때문에 실질적으로는 1μg 당 3만원 정도의 저렴한(?) 가격으로 구입이 가능하다.

원자로에서 캘리포늄-249가 캘리포늄 동위체 중에서 가장 많이 생성된다. 이유는 퀴륨-248이 중성자를 흡수하면 퀴륨-249가 되고 버클륨-249가 된다. 버클륨-249는 반감기가 330일이나 되기 때문에 중성자를 흡수하면 버클륨-250이 되고 캘리포늄-250으로 붕괴한다. 버클륨-249가 비핵분열성 동위체라는 점이 바로 캘리포늄-252가 가장 많이 생성될 수 있는 원인이 된다. 두번째는 버클륨-249가 붕괴하여 캘리포늄-249가 생성되는데 핵폐기물을 보관중인 상황에서 캘리포늄-249가 생성되게 된다.

캘리포늄-251은 핵분열성 동위체로 반감기는 900년이나 된다.
캘리포늄-252도 역시 핵분열성 동위체이다. 그 다음 동위체인 캘리포늄-253도 핵분열성 동위체이기 때문에 캘리포늄-252의 자발핵분열로 인해 튀어나오는 중성자로 캘리포늄-253도 발견되며, 아인슈타이늄-253도 발견된다.

한때 "소련이 냉전중 임계질량이 낮은 캘리포늄을 이용한 원자 총알을 양산했다"라는 도시전설이 전해졌지만, 이 원소의 비용을 생각해보면 날조에 가깝다.