Самый дорогой металл на Земле есть лишь в двух местах. Ульяновская область — одно из них
Грамм золота стоит сотни долларов, а грамм калифорния-252 оценивают примерно в 27 миллионов долларов. За такую сумму можно купить роскошную недвижимость, но получить целый грамм этого металла куда сложнее, чем найти покупателя на золотой слиток. Калифорний производят микроскопическими порциями, а одна из двух площадок в мире находится в Димитровграде Ульяновской области.
Второй центр производства расположен в американском Ок-Ридже. Именно там и в российском Научно-исследовательском институте атомных реакторов получают редкий радиоактивный изотоп, который нужен учёным и промышленности.
Миллионы за крошечную частицу
Калифорний — химический элемент с номером 98 в таблице Менделеева. В природе он встречается лишь в ничтожных количествах, поэтому полезные для человека запасы приходится создавать искусственно. Впервые новый элемент получили в 1950 году исследователи из Калифорнийского университета в Беркли. Название дали в честь штата, где состоялось открытие.
Для практического применения нужен один из его изотопов — калифорний-252. Его высокая стоимость объясняется сложностью производства и особыми свойствами. Ядра этого вещества самопроизвольно делятся, испуская нейтроны. Даже микрограмм калифорния-252 даёт около 2,3 миллиона нейтронов в секунду.
Поэтому покупатели платят не за красивый кусок металла. Им нужен компактный источник нейтронного излучения, который работает самостоятельно, без внешнего питания. Цена в 27 миллионов долларов за грамм — условная оценка: реальные поставки измеряются гораздо меньшими количествами, а стоимость зависит от конкретного заказа.
Как его получают в Димитровграде
Для производства необходим ядерный реактор с мощным потоком нейтронов. Исходные материалы помещают в реактор, где атомные ядра последовательно захватывают нейтроны и превращаются в более тяжёлые элементы. Процесс занимает длительное время, а значительная часть исходного вещества так и не становится нужным изотопом.
После облучения материал выдерживают, а затем извлекают калифорний с помощью сложных химических процедур. Работы проводят в специальных защитных камерах, управляя оборудованием дистанционно. На выходе получают крошечное количество вещества, которое помещают в герметичный источник.
В Димитровграде этим занимаются специалисты НИИАР на исследовательском реакторе СМ-3. Город расположен примерно в 80 километрах от Ульяновска. Таким образом, один из двух мировых центров производства редчайшего и чрезвычайно дорогого вещества находится в российском промышленном городе, а не в известном научном мегаполисе.
Зачем нужен металл за миллионы
Калифорний-252 используют там, где необходим интенсивный поток нейтронов. С его помощью контролируют запуск ядерных реакторов, исследуют состав горных пород и проводят измерения в скважинах. Он также применяется при проверке материалов и настройке детекторов. В медицине его изучали и использовали для отдельных видов лучевой терапии.
Есть у этого вещества ещё одна особенность. Период полураспада калифорния-252 составляет около 2,645 года. За это время количество исходного изотопа уменьшается вдвое. Поэтому создать большой запас и хранить его десятилетиями не получится: материал постепенно распадается, а его свойства меняются.