Vật chất đắt nhất thế giới

Nói đến chất đắt nhất thế giới, mọi người thường nghĩ đến vàng hoặc kim cương. Tuy nhiên, có một chất còn quý giá hơn, được mệnh danh là đắt nhất thế giới khi một gram chất này trị giá bằng 650 kg vàng.

Chất được nói tới là californium - một kim loại actini - là nguyên tố siêu urani thứ sáu được tổng hợp. Đây cũng là một trong các nguyên tố có khối lượng nguyên tử cao nhất.

Californium ở trạng thái kim loại rắn màu trắng bạc, kết cấu mềm, dễ uốn và có thể cắt bằng dao thông thường, hóa hơi ở nhiệt độ 300°C. Do bản chất hóa học không ổn định, hàm lượng californium rất hiếm, hầu như không có trong tự nhiên.

Các nhà khoa học ước tính, tổng lượng californium trên thế giới không vượt quá 5kg, trong khi khối lượng vàng trên Trái đất đã lên tới 60 nghìn tỉ tấn. Đây là một trong những lý do khiến chất này đắt đỏ như vậy.

Califorium được tổng hợp vào năm 1950 tại phòng nghiên cứu hạt nhân thuộc đại học California (tên nguyên tố được lấy theo nơi tổng hợp nó), bằng cách dùng hạt alpha bắn phá nguyên tố Curium - Cm.

Năm 1960, Phòng thí nghiệm Quốc gia Hoa Kỳ đã sản xuất californium thông qua một lò phản ứng đồng vị tốc độ cao, nhưng sản lượng cực kỳ thấp, chỉ vài microgam. Vào những năm 1990, sản lượng hàng năm của californium chỉ khoảng nửa gram. Giá chất này vào thời điểm đó lên 1 tỉ USD/gram. Hiện nay, trên thế giới chỉ có Hoa Kỳ và Nga sản xuất được californium. Trung Quốc có thể sản xuất nhưng sử dụng thiết bị và nguyên liệu do Nga cung cấp. Nói đúng ra, Trung Quốc không có khả năng tự sản xuất californium.

Không nghi ngờ gì nữa, californium có giá trị vì cực hiếm. Một lý do khác là quá trình điều chế californium rất phức tạp, tốn nhiều thời gian, công sức và chi phí. Tính riêng thiết bị điều chế đã tiêu tốn hàng chục tỉ USD. Trước năm 1975, trên thế giới chỉ có một gram californium được sản xuất tại Hoa Kỳ. Sau này, Nga cũng làm chủ công nghệ điều chế californium, nhưng sản lượng thấp hơn Hoa Kỳ rất nhiều.

Hiện nay, sản lượng hàng năm của californium ở hai nước phát triển lớn trên thế giới là Hoa Kỳ và Nga chỉ đạt vài miligam, khiến giá thành của chất này trở nên đắt đỏ. Hiện nay, giá của californium đã giảm bớt, ước tính khoảng 25 triệu USD/gram.

Nhiều người đặt câu hỏi, californium có tác dụng gì mà lại đắt như vậy? Suy cho cùng, dù đắt tiền đến đâu, vật chất cũng không có giá trị gì nếu không có giá trị sử dụng. Tính hữu dụng của californium chủ yếu phục vụ 3 công việc.

Thứ nhất là giá trị nghiên cứu của vật lý hạt nhân. Bụi từ vụ nổ bom nguyên tử, bom nhiệt hạch và bom neutron có chứa californium nhưng hàm lượng rất thấp và công nghệ hiện nay không thể chiết xuất được. Tuy nhiên, các nhà khoa học có thể nghiên cứu quá trình sản xuất californium trong quá trình phân hạch hạt nhân.

Thứ hai, californium có thể được sử dụng để xác định đồ cổ với tỷ lệ chính xác khá cao. Tuy nhiên hầu hết mọi người đều không thể mua được dù có tiền đi chăng nữa.

Thứ ba là giá trị y tế. Đây là điểm quan trọng nhất và cũng là điểm thiết thực nhất mà californium có thể phục vụ nhân loại.

Hiện nay, californium có nhiều đồng vị hóa học, trong đó đồng vị californium-252 phổ biến nhất có thời gian bán hủy 2,64 năm, tức là cứ sau 2,64 năm lượng californium-252 lại giảm đi một nửa. Nghiên cứu cho thấy, một microgram californium-252 có thể giải phóng 139 triệu neutron trong một phút. Đây là nguồn bức xạ cực mạnh.

Một nguồn neutron mạnh mẽ có thể tiêu diệt các tế bào ung thư. Vì vậy, người ta sử dụng chức năng đặc biệt này của californium để chữa bệnh ung thư. Hiệu quả điều trị của californium vượt trội hơn rất nhiều so với phương pháp xạ trị thông thường. Hiện đây đang là phương pháp điều trị tiên tiến và hiệu quả nhất trong xạ trị.

Các nhà khoa học đã chế tạo nguồn neutron californium-252 thành một cây kim rất nhỏ (khoảng vài microgam), cấy trực tiếp vào mô khối u của cơ thể người. Các tia mạnh phát ra từ nguồn neutron californium có thể giết chết tế bào ung thư, tác động rất ít đến các mô khỏe mạnh khác trong cơ thể con người.

Californium có hiệu quả trong điều trị các khối u ác tính, nhưng nó đắt và không hợp túi tiền của những bệnh nhân bình thường. Ngay cả một microgram californium (một phần triệu gram) cũng rất có giá trị, chưa kể thiết bị y tế và chi phí điều trị. Có thông tin cho rằng tỉ phú Steve Jobs đã từng sử dụng liệu pháp bức xạ californium khi ông điều trị bệnh ung thư.

Tất nhiên, cái gì cũng có hai mặt lợi và hại. Mặc dù californium có tác dụng rất lớn trong việc chữa khỏi các khối u ác tính, nhưng nó lại là một loại chất “nguyên tố hạt nhân” bức xạ mạnh, cực kỳ nguy hại cho cơ thể con người.

Một số người giàu muốn sử dụng californium để làm một chiếc nhẫn, nhưng giấc mơ này không thể thành hiện thực. Ngay cả người giàu nhất thế giới cũng không thể đeo nhẫn làm từ californium.

Về lý thuyết, công nghệ hiện tại có thể biến californium thành một chiếc nhẫn, nhưng điều này thực tế vẫn là điều không thể.

Lý do đầu tiên là vì californium cực kỳ khan hiếm, tồn tại ở trạng thái rất nhỏ (đường kính vài micron) và không thể thu thập được để chế tạo nhẫn.

Thứ hai là do cấu tạo của californium không ổn định, bốc hơi ở 300 độ C, có thể "biến mất" khi tiếp xúc nhiệt độ cao.

Thứ ba, do tính phóng xạ mạnh của californium, đeo nó tương tự như tìm đến cái chết. Người giàu mặc dù có tiền nhưng mạng sống của họ mới là điều quan trọng nhất.

(theo Khoahoc.tv)