Берклий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
97 КюрийБерклийКалифорний
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Хассий Мейтнерий Дармштадтий Рентгений Коперниций Унунтрий Флеровий Унунпентий Ливерморий Унунсептий УнуноктийПериодическая система элементов
97Bk
Hexagonal.svg
Electron shell 097 Berkelium.svg
Внешний вид простого вещества
Berkelium metal.jpg
Радиоактивный металл серебристо-белого цвета
Свойства атома
Название, символ, номер

Бе́рклий / Berkelium (Bk), 97

Атомная масса
(молярная масса)

247,0703 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Rn] 5f9 7s2

Радиус атома

297 пм

Химические свойства
Электроотрицательность

1,3 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

Bk←Bk4+ -1,05 В
Bk←Bk3+ -2,01 В
Bk←Bk2+ -1,6 В

Степени окисления

4, 3

Энергия ионизации
(первый электрон)

 0,0 (0,00) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

13,25 г/см³

Температура плавления

1259 K

Температура кипения

2900 K

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a=3,416 c=11,07[1]

Отношение c/a

3,24

97
Берклий
Bk
247,07
5f97s2

Бе́рклий (Bk, лат. Berkelium) — искусственно полученный радиоактивный трансурановый химический элемент группы актиноидов с атомным номером 97. Берклий не имеет стабильных изотопов, наиболее долгоживущий нуклид 247Bk имеет период полураспада 1380 лет.

История[править | править вики-текст]

60-дюймовый циклотрон

Получен в 1949 г. учеными Национальной лаборатории им. Лоуренса в г. Беркли (Калифорния, США; тогдашнее название — Радиационная лаборатория) С. Томпсоном, Г. Сиборгом, А. Гиорсо при бомбардировке мишени из америция-241 ускоренными на 60-дюймовом циклотроне α-частицами:

\mathrm{{}^{241}_{95}Am} + \mathrm{{}^{4}_{2}He} \rightarrow \mathrm{{}^{243}_{97}Bk} + \mathrm{2{}^{1}_{0}n}

97-й элемент был получен группой Сиборга вслед за элементами с номерами 94 (плутонием), 95 (америцием) и 96 (кюрием). Пятилетняя задержка после синтеза 96 элемента была связана с отсутствием материала для исходной мишени — изотопа америция 241Am. Для химической идентификации нового элемента использовали хорошо отработанный к тому времени метод ионообменной хроматографии.

Происхождение названия[править | править вики-текст]

Берклий является химическим аналогом тербия, получившего название от небольшого селения Иттербю в Швеции, рядом с которым был обнаружен минерал, содержащий среди прочих редкоземельных металлов и тербий. Поэтому было решено назвать 97-й элемент по названию города Беркли, в котором он был впервые получен.

Изотопы[править | править вики-текст]

Всего известно девять изотопов берклия, с массами от 243 до 251.

Среди них есть и сравнительно долгоживущие, например 247Bk (Т1/2 = 1380 лет) и 249Bk (β-излучатель с периодом полураспада Т1/2 = 314 дней); прочие же «живут» лишь часы. Все они образуются в ядерных реакциях в совершенно ничтожных количествах. Лишь 249Bk удается получить в заметных количествах при облучении в реакторах урана, плутония, америция, кюрия. Способность его ядер к делению на тепловых нейтронах в несколько раз выше, чем у ядер 235U и 239Pu, обычно используемых в качестве делящихся материалов.

Средняя энергия α-излучения 245Вк, 247Вк, 249Вк равна соответственно 7,45·10−3; 5,70; 7,94·10−5 МэВ/(Бк·с).

Физические свойства[править | править вики-текст]

Простое вещество берклий — радиоактивный металл серебристо-белого цвета.

Химические свойства[править | править вики-текст]

Установлено, что берклий очень реакционноспособен. В своих многочисленных соединениях он имеет степени окисления + 3 (преимущественно) и + 4. Существование четырехвалентного берклия позволяет отделять этот элемент от других актиноидов и лантаноидов (продуктов деления), которые либо не имеют такой валентной формы, либо труднее в нее переводятся.

Взаимодействует с кислородом (оксид и диоксид), галогенами и серой. Известны двойные соли и металлоорганические соединения берклия. Образует комплексные соединения с минеральными и органическими кислотами. Наиболее устойчивы соединения берклия в растворе при степени окисления +3. При рН, близких к щелочной среде, Bk3+ образует нерастворимый основной гидроксид. Оксиды, фториды, фосфаты и карбонаты берклия нерастворимы в воде. В четырехвалентном состоянии берклий является сильным окислителем.

Получение[править | править вики-текст]

Изотопы берклия с массовыми числами до 248 получают из соответствующих изотопов америция или кюрия по реакции (α, n) или (α, p, n). 249Вк образуется в ядерном реакторе при облучении нейтронами 238U или 239Pu. 250Вк получают облучением 249Вк по реакции (γ, n).

Применение[править | править вики-текст]

Нуклид 249Вк используется для получения изотопов калифорния. Использовался для получения 117 элемента[2].

Биологическая роль[править | править вики-текст]

При введении крысам нитрата 249Вк радионуклид распределяется между скелетом (40 %) и печенью (18 %). Небольшие количества 249Вк определяются в мышцах (9 %), надпочечниках (7,3 %), коже (4,5 %), селезенке (1,3 %) и почках (1,1 %). Тб из костной ткани составляет 500—600 сут.[источник не указан 1148 дней]

Выведение из организма крыс происходит в основном с мочой 18,2 % и калом 10 %. Максимальные дозы в костной ткани, не влияющие на сокращение продолжительности жизни крыс, составляют 6,3 Гр (β-излучение) при введении 37-108 кБк/кр массы тела крыс. В отдаленные сроки у крыс развиваются остеосаркомы.[источник не указан 1148 дней]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Большая советская энциклопедия
  • Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1.

Ссылки[править | править вики-текст]