Какой металл считается самым дорогим из существующих в мире? Нет, это не золото с платиной, применяемые в «ювелирке», ни редкоземельный скандий или сложно выделяемый из руды иридий. Самый дорогой, по оценкам экспертов — искусственный металл калифорний-252. Стоит он дороже 27 миллионов долларов за грамм, а производится сейчас только в России. Почему же мы так мало слышим о нём в СМИ?
История создания калифорния
Калифорний впервые был получен в Калифорнийском университете Беркли в 1950 году и назван в честь места своего «рождения». Создать его удалось группе учёных под предводительством родоначальника ядерной химии Гленна Сиборга. Суть технологии — сложный ряд химических реакций, включающий «бомбардировку» металла кюрия нейтронами гелия. При этом радиоактивный кюрий предварительно тоже получили искусственным путём.
На сегодняшний день известно 17 вариантов изотопов калифорния, однако самым устойчивым оказался именно калифорний-252. По свойствам металл калифорний — серебристо белый, очень радиоактивный, настолько пластичный и мягкий, что легко режется столовым ножом. До 2023 года калифорний, имеющий атомную массу 252, он же изотоп 252 Cf, в крайне малых количествах производили в Национальной лаборатории американского штата Теннеси и в НИИ Атомных реакторов Ульяновской области России, городе Димитровград. Сейчас только в России.
Себестоимость калифорния-252
Почему же калифорний-252 настолько дорог? Вопреки расхожему мнению стоимость этого металла не «накручена» искусственно. Само его производство требует огромного количества исходных материалов. К примеру, при изготовлении его из плутония, из последнего последовательно получают америций, из которого добывают кюрий, потом —берклий, и только затем уже калифорний. В процессе этого синтеза из 100% стартового вещества получают лишь 0,3% каждого следующего элемента. Проще говоря, из 10 килограммов плутония выход калифорния будет не более одного миллиграмма.
Полностью весь сложный процесс синтеза способен занять до семи-восьми лет по времени, если считать от момента облучения плутония, а если считать с момента получения кюрия — до полутора лет плюс до полугода на выделение непосредственно калифорния-252. По этой причине в год создаётся не более 10 (по другим данным —50) миллиграммов калифорния-252. В современном мире время равно деньги, разумеется, так долго создаваемый продукт никак не может быть дешёвым.
Даже небольшое количество калифорния-252 способно творить многие вещи. Один микрограмм Калифорния, то есть 0,000001 грамма, умещающееся буквально на кончике иглы, способен выделять около двух миллионов нейтронов ежеминутно. Объём же в несколько граммов достаточен для работы небольшого атомного реактора.
Применение металла калифорний
Калифорний-252 имеет невероятно широкий спектр применения, причём как мирного, так и военного. С помощью его огромной энергии геологи исследуют недра Земли, ищут воду и ценные ископаемые (прежде всего — металлы и нефть) на Луне и планетах Солнечной системы. Применяя портативные устройства, работающие с калифорнием-252, радиохирурги лечат многие виды рака, буквально «убивая» повреждённые опухолью клетки, в случаях, когда никакие прочие способы не эффективны.
При помощи калифорния-252 можно синтезировать аммиак, сканировать на предмет повреждений металлоконструкции, в том числе резервуары и трубы для хранения, перемещения нефти и газа, материалы и сплавы для авиации. Пригодился элемент и лабораториям, оценивающим древность антикварных предметов: нейтронный поток, направленный на слой краски, покрытой благородной патиной, легко распознает — имеет ли, например, картина, историческую ценность либо это подделка.
Без калифорния-252 не обойтись в масс-спектрометрии с целью анализа состава вещества, даже если его количества минимальны. Это полезно, например, экологам, определяющим уровень загрязнения окружающей среды химическими удобрениями. Этот же элемент используется криминалистами в нейтронных радиографах, если требуется найти запрещённое вещество, нераспознаваемое на рентгене.
В СССР, в период «холодной войны», пробовали даже создать компактные суперпули на основе калифорния, однако из-за дороговизны проект был закрыт. При этом из-за потенциальной возможности военного применения калифорний-252 и сегодня контролируется международными организациями.
Эксперты о цене калифорния-252
Цена калифорния-252 в разных источниках указывается различной, но невероятно высокой. Так, русскоязычная Википедия сообщает о цене, достигающей 600 миллионов долларов за грамм, в других источниках указаны цены в четыре, 27 и 70 миллионов долларов за грамм.
Сегодня калифорний-252, как я уже сказал, производится только в одном из шести реакторов НИИАР в Димитровграде. В июле 2023 года американский реактор сгорел, а достоверных сведений о восстановлении производства в Ок-Ридже пока нет.
Только вот эксперты измеряют объёмы калифорния-252 вовсе не граммами. Таких объёмов собранного в одном месте калифорния попросту ни у кого нет. По словам начальника управления коммерческой деятельностью Димитровградского НИИ атомных реакторов Юрия Топорова, этот единственный в мире институт производит за год не граммы, а пару десятков миллиграммов калифорния-252. Стоимость же граммов данного металла может зависеть, в том числе, от сферы применения, то есть потенциальной пользы для человечества. Так что среди существующих в мире веществ калифорний-252 находится на втором месте после Антиматерии, стоимость производства одного микрограмма (не миллиграмма!) которой в 2006 году оценивалось в 25 миллионов долларов США.
Можно читать в Телеграме, а ниже ещё несколько интересных статей: