- Беркелий
-
Берклий / Berkelium (Bk) Атомный номер 97 Внешний вид простого вещества радиоактивный металл Свойства атома Атомная масса
(молярная масса)247,0703 а. е. м. (г/моль) Радиус атома 297 пм Энергия ионизации
(первый электрон)0,0 (0,00) кДж/моль (эВ) Электронная конфигурация [Rn] 5f9 7s2 Химические свойства Ковалентный радиус n/a пм Радиус иона n/a пм Электроотрицательность
(по Полингу)1,3 Электродный потенциал Bk←Bk4+ -1,05 В
Bk←Bk3+ -2,01 В
Bk←Bk2+ -1,6 ВСтепени окисления 4, 3 Термодинамические свойства простого вещества Плотность 13,25 г/см³ Удельная теплоёмкость n/a Дж/(K·моль) Теплопроводность n/a Вт/(м·K) Температура плавления 1050°C K Теплота плавления кДж/моль Температура кипения 2630°C K Теплота испарения n/a кДж/моль Молярный объём см³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки n/a Период решётки n/a Å Отношение c/a n/a Температура Дебая {{{24}}} K Содержание
История
Получен в 1949 г. учеными Калифорнийского университета в г.Беркли (США), в радиационной лаборатории С. Томпсоном, Г. Сиборгом, А. Гиорсо при бомбардировке мишени из америция-241 ускоренными на 60-дюймовом циклотроне α-частицами:
24195Am + 42He → 24397Bk + 210n.
К 97-му элементу стремились, его и получили. Все шло на редкость гладко и точно. Он мог бы появиться и раньше, но не хватало исходного материала – америция-241. Для химической идентификации нового элемента использовали хорошо отработанный к тому времени метод ионообменной хроматографии.Происхождение названия
Берклий является аналогом тербия 65Tb, получившего название от небольшого селения Иттербю в Швеции. Поэтому он также был назван по имени городка Беркли, в котором был открыт.
Получение
Всего известно девять изотопов берклия, с массами от 243 до 251. Среди них есть и сравнительно долгоживущие, например 247Bk и 249Bk; прочие же « живут» лишь часы. Все они образуются в ядерных реакциях в совершенно ничтожных количествах. Лишь 249Bk (β-излучатель с периодом полураспада 314 дней) удается получить в заметных, количествах при облучении в реакторах урана, плутония, америция, а еще лучше 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 7,45х10-3; 5,70; 7,94х10-5 МэВ/(Бк-с). 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).Физико-химические свойства
Простое вещество берклий — серебристо-белый металл.Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 247Bk (Т=1380 лет)
Установлено, что берклий очень реакционно-способен. 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.Применение
В настоящее время область применения изотопов берклия ограничена использованием 249Вк для последующего получения изотопов калифорния.
Биологическая роль
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. 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.
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
