कॅलिफोर्नियम हे आवर्त सारणीच्या गट ३ मधील मानवनिर्मित घनरूप मूलद्रव्य आहे. याचा अणुक्रमांक ९८ असून अणुभार २५१ इतका आहे. कॅलिफोर्नियम हे ॲक्टिनाइड श्रेणीमधील मूलद्रव्य आहे.
आढळ : अतिशय महाग आणि मिळण्यास कठीण असे हे मूलद्रव्य पृथ्वीच्या कवचात आढळत नाही, प्रयोगशाळेतच कृत्रिमरीत्या तयार केले जाते.
प्राप्ती : ग्लेन थीओडोर सीबॉर्ग (Glenn T. Seaborg), स्टॅन्ली टॉमसन (Stanley Thompson), ॲल्बर्ट घिओर्सो (Albert Ghiorso) आणि केन्नेथ स्ट्रीट (Kenneth Street) यांनी १९५० मध्ये अमेरिकेतील कॅलिफोर्निया रेडिएशन लॅबोरेटरी या प्रयोगशाळेमध्ये सायक्लोट्रॉन उपकरणाचा वापर करून क्यूरियमवर (२४२) हीलियम आयनांचा (Ion) मारा केला. याद्वारे या मूलद्रव्याचे २४५ अणुभाराचे समस्थानिक तयार केले. या प्रयोगशाळेच्या व राज्याच्या नावावरून कॅलिफोर्नियम हे नाव देण्यात आले.
96C242 + 2He4 → 98Cf245 + 0n1
क्यूरियम हीलियम कॅलिफोर्नियम न्यूट्रॉन
युरेनियम (२३८) वर कार्बन आयनांचा मारा केल्यास कॅलिफोर्नियम (२४६) मिळते. याचा २५२ अणुभाराचा समस्थानिक सर्वांत सहज तयार करता येण्यासारखा असून अणुकेंद्रीय विक्रियकांत (अणुभट्‌ट्यांत) काही मिलिग्रॅमपर्यंत मिळू शकतो. याचा अर्धायुकाल (Half-life period) २–६ वर्षे आहे.
क्यूरियमवर सायक्लोट्रॉनमधून शक्तिशाली आल्फा किरणांचा मारा करून बर्केलियम तयार होते. या बर्केलियममधून नंतर बीटा किरणांच्या उत्सर्जनामुळे कॅलिफोर्नियम तयार होते. पुढे न्युट्रॉन शोषून (Neutron capture) Cf – २५१ ( अर्धायुकाल – ८९८ वर्षे) आणि Cf – २५२ (अर्धायुकाल – २.६४५ वर्षे) तयार होते.
उत्पादन : कॅलिफोर्नियम हे मूलद्रव्य केवळ ओक रीज नॅशनल लॅबोरेटरी (अमेरिका) आणि रिसर्च इन्स्टिट्यूट ऑफ ॲटॉमिक रिॲक्टर्स (रशिया) या ठिकाणी तयार केले जाते. या प्रयोगशाळांमध्ये २००३ साली अनुक्रमे ०.२५ ग्रॅम व ०.०२५ ग्रॅम इतकेच कॅलिफोर्नियम तयार करण्यात आले.
भौतिक गुणधर्म : कॅलिफोर्नियम हा मऊ व चंदेरी रंगाचा धातू आहे. कॅलिफोर्निमयची न्यूट्रॉन उत्सर्जन करण्याची क्षमता अधिक आहे. एक मायक्रोग्रॅम कॅलिफोर्नियम मूलद्रव्य एका मिनिटामध्ये जवळजवळ १७० मिलियन न्यूट्रॉनचे उत्सर्जन करते.
समस्थानिके : कॅलिफोर्नियमची सर्व समस्थानिके किरणोत्सर्गी आहेत.
रासायनिक गुणधर्म : कॅलिफोर्नियमचे रासायनिक गुणधर्म हे ॲक्टिनाइड (अणुक्रमांक ८९ व त्यावरील असणाऱ्या) श्रेणीतील मूलद्रव्यांसारखे आहे. याचे नायट्रेट, सल्फेट क्लोराइड व परक्लोरेट पाण्यात विद्राव्य (Soluble) आहे. लॅंथॅनम फ्ल्युओराइड, ऑक्झॅलेट व हायड्रॉक्साइड यांच्याबरोबर ते सह-अवक्षेपित करता येते (जोडीने साका तयार करता येतो). याचे क्लोराइड षट्‌कोणीय असून याची हॅलाइडे मूलद्रव्यावर हॅलोजनाची विक्रिया करून किंवा ऑक्साइडावर हॅलोजनी अम्लांच्या विक्रिया करून मिळविता येतात. Cf-२४९ वापरून ऑक्सिक्लोराइड (CfCl3), ऑक्साइडे (Cf2O3 आणि CfO2), ट्रायक्लोराइड (CfCl3) तसेच डायहॅलाइडे (CfCl2, CfBr2, CfI2) देखील तयार करण्यात आली आहेत.
उपयोग : अणुगर्भीय संशोधनात एक मार्गण द्रव्य (Tracer element) म्हणून कॅलिफोर्नियमचा उपयोग होतो. याचे २५२ अणुभाराचे समस्थानिक अणुकेंद्रीय भौतिकी व वैद्यकीय संशोधन यांत उपयोगी पडतो. तेलांच्या विहिरीत तेल आणि पाण्याचे थर ओळखण्यासाठी कॅलिफोर्नियमचा वापर करतात. तसेच विमानात धातूची क्षीणता तपासण्यासाठी कॅलिफोर्नियम वापरतात. Cf-२५२ च्या शक्तिशाली बीटा किरणोत्सारामुळे अणुभट्टी सुरू करण्याकरिता ते फार उपयोगी ठरते. स्फोटकद्रव्ये आणि भूसुरंग यांचा शोध घेणाऱ्या उपकरणांमध्ये Cf-२५२ याचा वापर केला जातो.
गर्भाशयाच्या व मेंदूच्या कर्करोगाची तीव्रता अधिक असल्यास तसेच इतर उपचार निकामी ठरल्यास कॅलिफोर्नियमची न्यूट्रॉन चिकित्सा वापरली जाते. याचे काही दुष्परिणाम देखील आहेत. कॅलिफोर्नियम हाडांमध्ये साठून लाल रक्तपेशींच्या वाढीला प्रतिबंध करते.
कॅलिफोर्नियम या कृत्रिम मूलद्रव्याचा वापर इतर मूलद्रव्यांच्या निर्मितीसाठी देखील केला जातो. स्फोट होणाऱ्या ताऱ्यांमध्ये (Supernova) Cf – २५४ याचा वर्णपट दिसून येतो. किरणोत्सारामुळे कॅलिफोर्नियमची अगदी एका ग्रॅमची वाहतूक सुद्धा कडेकोट बंदोबस्तात केली जाते.
पहा : सीबॉर्ग, ग्लेन थीओडोर.
संदर्भ :
