{{위키데이터 속성 추적}}
[[캘리포늄]]은 자연계에서 존재하지 않기 때문에 실험실이나 원자로에서 얻고 있다.

== 캘리포늄-245 ==
이 동위체는 원자로에서 생성되지 않기 때문에 실험실에서 퀴륨-242에 헬륨을 합성시켜 얻고 있으며 반감기가 45분으로 짧다.

짧은 반감기에 가속기 합성으로 얻고 있기 때문에 극소량만 얻을 수 있으며 실험용으로 이용되고 있다.

== 캘리포늄-248 ==
반감기가 333.5일로 [[알파 붕괴]]하여 퀴륨-244로 붕괴한다.

== 캘리포늄-249 ==
원자로에서 생성되는 동위체로 반감기는 351년이다.

열중성자 핵분열 효율이 84~86% 고속중성자(자원중성자)의 핵분열 효율도 75~80%나 되기 때문에 효과적인 핵분열 연료이나 미량 생성되기 때문에 큰 의미는 없다.


원자로에서는 퀴륨-248이 중성자를 흡수하여 [[퀴륨]]-249가 된 후 [[버클륨]]-249로 붕괴하는데 이 동위체의 반감기가 330일이나 되기 때문에 대부분의 동위체는 [[캘리포늄]]-249로 붕괴하기 전에 중성자를 흡수하여 [[버클륨]]-250이 된 후 [[캘리포늄]]-250이 된다.
하지만 이러한 핵반응 순서 덕분에 캘리포늄-252가 대량 생성될 수 있는 조건이 제공된다.


임계질량은 6kg이며, 중성자 반사제를 이용하면 1.8kg까지 줄일 수 있지만 극미량 생성되기 때문에 실제 핵무기 제조는 불가능하다.

== 캘리포늄-250 ==
캘리포늄 동위체 중 비교적 다량 생성되나 반감기는 13.08년으로 짧기 때문에 큰 의미는 없다.

자발 핵분열 비율이 매우 높아 위험한 핵 폐기물로 분류되며 중성자를 매우 잘 흡수하는 성질을 가지고 있어 <sup>251</sup>Cf의 합성에 이용되고 있다.

== 캘리포늄-251 ==
반감기가 900년이나 되고 자발핵분열 비율도 낮아 좋은 핵연료와 핵무기 재료이지만 극미량밖에 얻는 것만이 가능하므로 이들 용도로 이용하는 것은 불가능하다.

임계질량은 5kg이며 중성자 반사제를 이용하면 1.4kg까지 줄일 수 있다. 열중성자 핵분열 효율이 68~74%, 고속중성자(자원중성자) 핵분열 효율도 71~76%로 핵분열 효율도 매우 높다.
이 동위체는 반감기가 900년이나 되기 때문에 안정적으로 보관할 수 있으며, 캘리포늄의 화학적 성질에 대해 연구하는데 중요한 동위체이다.


열중성자의 중성자 흡수율이 매우 높은데 이 특성을 통해 캘리포늄-252를 대량 생성하는데 이용되고 있다.

== 캘리포늄-252 ==
반감기가 2.645년으로 매우 짧으면서 자발핵분열 비율도 3.09%로 매우 높기 때문에 많은 중성자를 내뿜는다.

이 특성을 이용하여 1ug의 극소량으로도 중성자 수분계, 의학 용도, 중성자 탐지기로 이용할 수 있다.
또한 원자로 내의 중성자 공급원으로도 이용되기도 한다.

다만 반감기가 짧기 때문에 해를 거듭할수록 방출되는 중성자의 수가 급감하므로 8~10년이 지나면 새걸로 갈아주어야 한다.

[[캘리포늄]]-250과 251의 높은 열중성자 흡수율 덕분에 이 동위체는 캘리포늄 동위 원소들 중 가장 많이 생성되는 동위체이다.


자발핵분열 비율이 높기 때문에 중성자를 흡수하면 65~70%가 스스로 핵분열을 하고 30~35% 가량의 핵분열성인 동위체인 캘리포늄-253이 생성되므로 연쇄 핵반응의 좋은 연료이며, 핵연료로도 사용할 수 있지만, 다음 핵분열성 동위체인 캘리포늄-253의 반감기가 17.81일밖에 되지 않아 비효율적이다.
하지만 이 비효율적인 면이 캘리포늄-252의 반감기를 정확히 측정할 수 있도록 도움을 주었다.

퀴륨-250은 많은 자발핵분열로 인해 생성된 중성자로 캘리포늄-251이 다량 생성되는데, 이 동위체는 반감기가 길어 중성자를 맞고 충분히 핵분열을 하고 추가 중성자를 방출할 수 있는 시간이 주어짐에 따라 이 동위체가 본래 반감기보다 더 빨리 붕괴하게 되고 시료가 오염되므로 정확한 반감기를 측정하는데 상당히 곤란했지만, [[캘리포늄]]-253은 반감기가 짧아 비핵분열성 동위체인 [[아인슈타이늄]]-253으로 대다수 붕괴되기 때문에 시료가 덜 오염되어 정확한 반감기를 측정할 수 있게 되었다.


다만 많은 중성자를 내뿜는 특성 때문에 캘리포늄 동위원소들 중 가장 주요시 되는 동위체이며 의학, 과학, 산업 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.

== 캘리포늄-253 ==
열중성자의 핵분열 효율이 98%이며, 고속중성자(자원중성자)의 핵분열 비율이 60%로 상당히 훌륭한 핵연료이나 반감기가 17.81일로 매우 짧아 금방 <sup>253</sup>Es으로 붕괴되고 양도 매우 적게 생성되기 때문에 실험용으로 이용되고 있다.


캘리포늄-252의 높은 자발핵분열로 인해 튀어나오는 중성자로 인해 캘리포늄-253이 생성되고 다시 중성자 폭격으로 캘리포늄-253 중 일부는 캘리포늄-254로 변환되는데 이 동위체는 대부분 자발핵분열로 붕괴하여 캘리포늄-252의 자발 핵분열성 중성자 생성에 기여하게 된다.


또한 <sup>253</sup>Es은 반감기가 20.47일로 짧아 금방 다시 핵 사이클이 시작되는 <sup>249</sup>Bk로 붕괴되는데 이러한 핵반응 과정은 캘리포늄-252가 많이 생성될 수 있는 조건을 만들어준다.

== 캘리포늄-254 ==
반감기가 60.5일로 매우 짧으면서 대부분이 자발핵분열로 붕괴한다. 또한 0.31%는 [[알파 붕괴]]를 하는데 이 붕괴의 생성물도 자발핵분열을 주로 일으키는 퀴륨-250으로 붕괴한다.

원자로에서 극미량 생성되며, 캘리포늄-252 덩어리에서도 자발 핵분열로 인해 튀어나오는 중성자로 일부 생성되는데 이 동위체의 붕괴 방식은 캘리포늄-252의 중성자 생성과 동위체의 변환에 영향을 준다.


원자로에서 이 동위체는 극미량 생성되기는 하지만 대부분 핵분열 생성물로 붕괴하기 때문에 검출량은 미미하며, 원자로의 중성자 공급에 약간이나마 기여하는 동위체이다.

== 표 ==
{| class="wikitable" style="font-size:95%; white-space:nowrap"
! rowspan="2" | 핵종<br />기호
! Z([[양성자|p]])
! N([[중성자|n]])
! &nbsp;<br />동위 원소 질량 (u)<br />&nbsp;
! rowspan="2" | 반감기
! rowspan="2" | 붕괴<br />방식<ref>http://www.nucleonica.net/unc.aspx</ref><ref group="n">약자:<br />ε: [[전자 포획]]<br />SF: [[자발 핵분열]]</ref>
! rowspan="2" | 붕괴<br />생성물
! rowspan="2" | 핵<br />스핀
|-
! colspan="3" | 들뜬 에너지
|-
| rowspan=3|<sup>237</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 139
| rowspan=3|237.06207(54)#
| rowspan=3|2.1(3) s
| [[자발 핵분열|SF]]
| 다양
| rowspan=3|5/2+#
|-
| [[베타 붕괴|β<sup>+</sup>]]
| <sup>237</sup>Bk
|-
| [[알파 붕괴|α]]
| <sup>233</sup>Cm
|-
| rowspan=3|<sup>238</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 140
| rowspan=3|238.06141(43)#
| rowspan=3|21.1(13) ms
| SF
| 다양
| rowspan=3|0+
|-
| β<sup>+</sup> (드묾)
| <sup>238</sup>Bk
|-
| α (드묾)
| <sup>234</sup>Cm
|-
| rowspan=2|<sup>239</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 141
| rowspan=2|239.06242(23)#
| rowspan=2|60(30) s<br />[39(+37-12) s]
| α
| <sup>235</sup>Cm
| rowspan=2|5/2+#
|-
| β<sup>+</sup> (드묾)
| <sup>239</sup>Bk
|-
| rowspan=3|<sup>240</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 142
| rowspan=3|240.06230(22)#
| rowspan=3|1.06(15) min
| α (98%)
| <sup>236</sup>Cm
| rowspan=3|0+
|-
| SF (2%)
| 다양
|-
| β<sup>+</sup> (드묾)
| <sup>240</sup>Bk
|-
| rowspan=2|<sup>241</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 143
| rowspan=2|241.06373(27)#
| rowspan=2|3.78(70) min
| β<sup>+</sup> (75%)
| <sup>241</sup>Bk
| rowspan=2|7/2-#
|-
| α (25%)
| <sup>237</sup>Cm
|-
| rowspan=3|<sup>242</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 144
| rowspan=3|242.06370(4)
| rowspan=3|3.49(15) min
| α (80%)
| <sup>238</sup>Cm
| rowspan=3|0+
|-
| β<sup>+</sup> (20%)
| <sup>242</sup>Bk
|-
| SF (0.014%)
| 다양
|-
| rowspan=2|<sup>243</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 145
| rowspan=2|243.06543(15)#
| rowspan=2|10.7(5) min
| β<sup>+</sup> (86%)
| <sup>243</sup>Bk
| rowspan=2|(1/2+)
|-
| α (14%)
| <sup>239</sup>Cm
|-
| rowspan=2|<sup>244</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 146
| rowspan=2|244.066001(3)
| rowspan=2|19.4(6) min
| α (99%)
| <sup>240</sup>Cm
| rowspan=2|0+
|-
| [[전자 포획|ε]] (1%)
| <sup>244</sup>Bk
|-
| rowspan=2|<sup>245</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 147
| rowspan=2|245.068049(3)
| rowspan=2|45.0(15) min
| β<sup>+</sup> (64%)
| <sup>245</sup>Bk
| rowspan=2|(5/2+)
|-
| α (36%)
| <sup>241</sup>Cm
|-
| rowspan=3|<sup>246</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 148
| rowspan=3|246.0688053(22)
| rowspan=3|35.7(5) h
| α
| <sup>242</sup>Cm
| rowspan=3|0+
|-
| ε (5&times;10<sup>−4</sup>%)
| <sup>246</sup>Bk
|-
| SF (2&times;10<sup>−4</sup>%)
| 다양
|-
| rowspan=2|<sup>247</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 149
| rowspan=2|247.071001(9)
| rowspan=2|3.11(3) h
| ε (99.96%)
| <sup>247</sup>Bk
| rowspan=2|(7/2+)#
|-
| α (0.04%)
| <sup>243</sup>Cm
|-
| rowspan=2|<sup>248</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 150
| rowspan=2|248.072185(6)
| rowspan=2|333.5(28) d
| α (99.99%)
| <sup>244</sup>Cm
| rowspan=2|0+
|-
| SF (0.0029%)
| 다양
|-
| rowspan=2|<sup>249</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 151
| rowspan=2|249.0748535(24)
| rowspan=2|351(2) a
| α
| <sup>245</sup>Cm
| rowspan=2|9/2-
|-
| SF (5&times;10<sup>−7</sup>%)
| 다양
|-
| style="text-indent:1em" | <sup>249m</sup>Cf
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 144.98(5) keV
| 45(5) µs
|
|
| 5/2+
|-
| rowspan=2|<sup>250</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 152
| rowspan=2|250.0764061(22)
| rowspan=2|13.08(9) a
| α (99.92%)
| <sup>246</sup>Cm
| rowspan=2|0+
|-
| SF (0.077%)
| 다양
|-
| <sup>251</sup>Cf<ref group="n">중성자 단면적이 높아 중성자 흡수율이 높다.</ref>
| style="text-align:right" | 98
| style="text-align:right" | 153
| 251.079587(5)
| 900(40) a
| α
| <sup>247</sup>Cm
| 1/2+
|-
| rowspan=2|<sup>252</sup>Cf<ref group="n">가장 흔한 동위 원소</ref>
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 154
| rowspan=2|252.081626(5)
| rowspan=2|2.645(8) a
| α (96.9%)
| <sup>248</sup>Cm
| rowspan=2|0+
|-
| SF (3.09%)<ref group="n">핵분열당 평균 3.7개의 [[중성자]]를 방출한다.</ref>
| 다양
|-
| rowspan=2|<sup>253</sup>Cf
| rowspan=2 style="text-align:right" | 98
| rowspan=2 style="text-align:right" | 155
| rowspan=2|253.085133(7)
| rowspan=2|17.81(8) d
| β<sup>-</sup> (99.69%)
| <sup>253</sup>Es
| rowspan=2|(7/2+)
|-
| α (0.31%)
| <sup>249</sup>Cm
|-
| rowspan=3|<sup>254</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 156
| rowspan=3|254.087323(13)
| rowspan=3|60.5(2) d
| SF (99.69%)
| 다양
| rowspan=3|0+
|-
| α (0.31%)
| <sup>250</sup>Cm
|-
| β<sup>-</sup>β<sup>-</sup> (드묾)
| <sup>254</sup>Fm
|-
| rowspan=3|<sup>255</sup>Cf
| rowspan=3 style="text-align:right" | 98
| rowspan=3 style="text-align:right" | 157
| rowspan=3|255.09105(22)#
| rowspan=3|85(18) min
| β<sup>-</sup> (99.99%)
| <sup>255</sup>Es
| rowspan=3|(7/2+)
|-
| SF (0.001%)
| 다양
|-
| α (10<sup>−5</sup>%)
| <sup>251</sup>Cm
|-
| rowspan=4|<sup>256</sup>Cf
| rowspan=4 style="text-align:right" | 98
| rowspan=4 style="text-align:right" | 158
| rowspan=4|256.09344(32)#
| rowspan=4|12.3(12) min
| SF (99%)
| 다양
| rowspan=4|0+
|-
| β<sup>-</sup> (1%)
| <sup>256</sup>Es
|-
| α (10<sup>−6</sup>%)
| <sup>252</sup>Cm
|-
| β<sup>-</sup>β<sup>-</sup> (드묾)
| <sup>256</sup>Fm
|}

== 각주 ==
<references group="n" />
== 같이 보기 ==
<references/>

{{동위 원소 색인}}

{{전거 통제}}

[[분류:캘리포늄|동위 원소]]
[[분류:캘리포늄 동위 원소| ]]
[[분류:원소별 동위 원소 목록]]