БЕРКЛИЙ

Берклий

БЕРКЛИЙ

Берклий Свойства атома Химические свойства Термодинамические свойства простого вещества Кристаллическая решётка простого вещества
Атомный номер 97
Внешний вид простого вещества радиоактивный металл
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 6d0 7s2
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 В
Степени окисления 4, 3
Плотность 13,25 г/см³
Молярная теплоёмкость n/a Дж/(K·моль)
Теплопроводность n/a Вт/(м·K)
Температура плавления 1259 K
Теплота плавления n/a кДж/моль
Температура кипения 2900 K
Теплота испарения n/a кДж/моль
Молярный объём n/a см³/моль
Структура решётки кубическая гранецентрированная
Параметры решётки 4,997 Å
Отношение c/a
Температура Дебая — K
Bk 97
247,0703
[Rn]5f96d07s2
Берклий

Берклий (Bk, 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.

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:

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

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

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

Простое вещество берклий — радиоактивный металл серебристо-белого цвета.

Химические свойства

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

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

Нуклид 249Вк используется для получения изотопов калифорния. Также его планируется использовать для получения 117 элемента

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.

Периодическая система химических элементов Менделеева:

Популярная библиотека химических элементов

БЕРКЛИЙ

97
Bk2 9 26 32 18 8 2
БЕРКЛИЙ
[247]
5f86d17s2

Берклий синтезирован в Беркли – небольшом городке, отделенном от шумного Сан-Франциско широким заливом, через который перекинут Оклэндский мост.

Можно указать место синтеза точнее – Радиационная лаборатория Калифорнийского университета, еще точнее – 60-дюймовый циклотрон, и совсем точно – мишень из америция-241, которую бомбардировали потоком ускоренных альфа-частиц. Синтез был целенаправленным:

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, описанный в статье «Америций». Первые же химические исследования показали, что новый элемент ведет себя так, как и полагается актиноиду, но об этом позже.

Авторы открытия – американские физики Гленн Сиборг, Стэнли Томпсон и Альберт Гиорсо решили назвать новый элемент в честь Беркли – города студентов и ученых; при этом они имели в виду еще и то обстоятельство, что аналог берклия по группе лантаноидов – тербий тоже был назван по имени небольшого городка (Иттербю в Швеции).

Позже было получено еще восемь изотопов берклия, более тяжелых, чем самый первый, с массами от 244 до 251. Среди них есть и сравнительно долгоживущие, например берклий-247 и берклий-249; прочие же «живут» лишь часы.

Все они образуются в ядерных реакциях в совершенно ничтожных количествах.

Лишь берклий-249 (бета-излучатель с периодом полураспада 314 дней) удается получить в заметных – весовых, как говорят радиохимики, количествах при облучении в реакторах урана, плутония, америция, а еще лучше кюрия.

Бесценный элемент

Со дня открытия берклия прошло больше четверти века. Через 25 лет после открытия искусственного трансурана плутония его стали производить тоннами… Неясно, к счастью или к несчастью, но с берклием ничего подобного не случилось. Если поскрести по всем лабораториям мира, то в общей сложности едва ли наберется десятая доля грамма элемента №97.

Такова действительность. А причины? Во-первых, берклий не нашел такого стратегически важного применения, как плутоний, а во-вторых, берклий значительно менее доступен. Чтобы получить берклий из урана, нужно суметь присоединить к его ядру 5…11 нейтронов.

Это очень длинный и трудный путь, на котором нужно перескочить через несколько «пропастей деления» (в которые безвозвратно скатывается большинство образующихся атомных ядер) и протиснуться сквозь узкие «бутылочные горлышки» – изотопы, которые никак не желают присоединять нейтрон или, выражаясь на языке физиков, имеют малое сечение захвата нейтрона.

В результате в элемент №97 даже в оптимальных условиях превращается меньше 1% ядер элемента №92. Уже поэтому берклий не может быть не дорог. К этому следует добавить, что и само облучение в реакторе, да не в обычном, а в специальном, с большими потоками нейтронов, и несколько промежуточных химических переработок высокоактивных облученных мишеней тоже чего-то стоят.

Вот почему берклию просто цены нет. И не только в переносном, но пока и в самом буквальном смысле. Ее не найти ни в одном изотопном каталоге.

И все же приблизительно оценку сделать можно.

Берклий-249 получается в качестве побочного продукта при производстве калифорния-252, а официальная продажная цена калифорния уже определилась: 10 долларов за микрограмм, или 10 млн долларов за грамм! Вот и подсчитайте, сколько стоит берклий, если известно, что его выход примерно в десять раз меньше выхода калифорния, а других способов получения элемента №97 в ощутимых количествах пока не существует…

100 млн долларов за грамм. По самым примерным, многого не учитывающим подсчетам. А стоит ли он таких денег? Сам берклий, наверное, нет. Изотопу 249Bk, равно как и другим изотопам элемента №97, пока не нашли особо важных применений. Но продуктом распада берклия-249 оказался изотоп калифорний-249.

Способность его ядер к делению тепловыми нейтронами в несколько раз выше, чем у ядер урана-235 и плутония-239, обычно используемых в качестве делящихся материалов.

Может быть, и даже ради этого не стоило затрачивать немыслимые суммы на получение берклия, но поскольку он все равно образуется в процессе получения калифорния-252, пренебрегать элементом №97 нет оснований.

Конечно, время калифорниевой ядерной энергетики если и наступит, то очень не скоро. Но изучать этот элемент необходимо.

А калифорний-249 интересен не только как изотоп, способный поддерживать цепную реакцию, но и как один из самых долгоживущих изотопов этого элемента. Он лучше всего подходит для исследований по химии калифорния.

И берклий-249 уже потому заслуживает самого внимательного к себе отношения, что он служит своеобразным сырьем для получения долгоживущего калифорния.

Видимый и невидимый

Хотя мировые запасы берклия исчисляются долями грамма, наука знает об этом элементе довольно многое. Известны его основные физико-химические константы, изучено несколько соединений сверхэкзотического металла.

Конечно, для этого потребовалось создание особых «инструментов», а иногда и особых методов исследования.

О том, что работа с берклием потребовала тончайшего экспериментаторского мастерства, рассказывать, наверное, излишне.

Берклием занимались и занимаются многие исследователи, однако первым среди них, безусловно, следует назвать американского радиохимика Б. Каннингема. Он разработал и использовал тончайшие микрохимические методы, создав в Беркли целую школу микрохимии.

В 1958 г. Б. Каннингем и М. Томпсон впервые выделили из долго облучавшегося в реакторе плутония-239 первые доли микрограмма берклия-249. Спустя четыре года, вместе со своим учеником Дж. Уолменом Каннингем получил первое соединение берклия – его двуокись BkO2 – и определил ее молекулярную структуру.

Все, чем располагали тогда экспериментаторы, – это 0,02 мкг берклия. На каждый опыт расходовали десятую часть этого количества, т.е.

две миллиардные доли грамма! Тем не менее, работая с такими ультракрохами, исследователи сумели не только получить некоторые соединения элемента №97, но и изучить их кристаллическую структуру.

Делалось все сравнительно просто, и в то же время очень тонко и остроумно.

Берклий из раствора сорбировали на крохотном шарике ионообменной смолы, который затем прокаливали. Смола сгорала, а берклий (крупинку двуокиси, не видимую невооруженным глазом) переносили в тончайший капилляр. Пропуская через него различные газообразные реагенты, получали разные соединения берклия и, запаяв капилляр, исследовали препараты методами рентгеноструктурного анализа.

Позже, когда удалось получить значительно большие количества (микрограммы и десятки микрограммов!), сумели, наконец, выделить и металлический берклий. Первый «слиток» весил 5 мкг. Получили его, восстановив литием трехфтористый берклий.

Тогда же была определена температура плавления этого металла – 986°C – и обнаружено, что металлический берклий может существовать в виде двух модификаций, отличающихся кристаллической структурой.

Заметно проще изучать химию берклия в растворе. Здесь достаточно вовсе невесомых, «индикаторных», количеств благодаря высокой удельной бета-активности объекта. Исследованиями такого рода установлено, что наиболее устойчивое валентное состояние берклия в водных растворах – 3+, однако его несложно окислить и до четырехвалентного состояния.

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.

Конечно, далеко не все в химии берклия уже известно.

Продолжается изучение различных его свойств, в частности способности к образованию комплексных соединений, поведения берклия в ионообменных и экстракционных процессах и т.д.

Результаты этих исследований в свою очередь позволяют разрабатывать еще более эффективные методы его выделения и получения в макроколичествах, а следовательно, еще глубже заглянуть в химию этого элемента.

• Калифорний

• Оглавление

№97 Берклий

БЕРКЛИЙ

Берклий был синтезирован в 1949 году на циклотроне Радиационной лаборатории Калифорнийского университета группой ученых (Стэнли Томпсон и Альберт Гиорсо и Л.

Морган) по руководством Гленна Сиборга.

Название берклий получил в честь города, Беркли, где находилась эта лаборатория и где были получены первые атомы этого элемента.

Нахождение в природе и получение:

Берклий практически отсутствует в природной среде, за исключением районов, которые использовались для испытаний ядерного оружия, а также на участках ядерных инцидентов, таких как катастрофа на Чернобыльской АЭС , авария на АЭС Три Майл Айленд и на авиабазе Туле B-52.
Его первый синтез был осуществлен при при бомбардировке мишени из америция-241 ускоренными на 60-дюймовом циклотроне α-частицами: 24195Am + 42He → 24397Bk + 210n.
Различные изотопы берклия могут быть получены при облучении нейтронами изотопов урана, плутония, учитывая это, берклий постепенно накапливается при работе специализированных ядерных реакторов. Но выход его мал. Так, когда в 2009 году для получения элемента №117 Теннессина потребовалась мишень из берклия, ее готовили в течение 250-дневного периода облучения, продукт еще очищали в течение 90 дней, получив в итоге 22 миллиграмм берклия-249. Берклий-249 образуется также в качестве побочного продукта при производстве калифорния-252, но и там выход его очень мал. Большую сложность представляет выделение соединений берклия из образующейся при этом смеси изотопов различных элементов. Разделение может быть достигнуто методом ионнообменной хроматографии. Металлический берклий был получен восстановлением фторида берклия(III) парами лития при 1000°С:

BkF3 +3Li = Bk +3LiF. Он также может быть получен путем восстановления оксида берклия(IV) торием или лантаном.

Физические свойства:

Берклий – это РјСЏРіРєРёР№, серебристо-белый, радиоактивный металл. Температура плавления – 986В°C, температура кипения – 2627°С.

Всего известно около 20 изотопов берклия, с массами от 235 до 254.

Наиболее долгоживущие из них 247Bk (Т1/2 = 1380 лет) и 249Bk (β-излучатель с периодом полураспада Т1/2 = 314 дней); Реакция бетта-распада берклия-249 приводит к калифорнию: 24997Bk = 24998Cf + β-. Второй важный изотоп, берклий-247, является альфа-излучателем, как и большинство изотопов актинидов: 24797Bk = 24395Am + 42He.

Химические свойства:

Берклий с сухим воздухом реагирует медлено, покрывается оксидной плёнкой, при нагревании быстро окисляется до BkO2.

Реагирует также с водородом , галогенами , халькогенами и пниктогенами с образованием различных бинарных соединений.

Растворяется в соляной и азотной кислотах, с образованием солей берклия(III)

В соединениях способен проявлять степени окисления +3 (наиболее устойчива), +2(предполагается) и +4.

Важнейшие соединения:

Соединения берклия(II) – известны галогениды BkCl2, BkBr2 Рё BkI2, черного цвета. РћРЅРё очень чувствительны Рє кислороду Рё окисляются РІ РІРѕРґРµ, выделяя РІРѕРґРѕСЂРѕРґ Рё переходя РІ соединения Bk (III).

Соединения берклия(III) – РћРєСЃРёРґ берклия(III), Bk2O3 – желто-зеленое твердое вещество, растворимое РІ соляной Рё азотной кислотах. Его получают восстановлением BkO2 РІРѕРґРѕСЂРѕРґРѕРј.

Оксиду соответствует нерастворимый в воде гидроксид Bk(OH)3,
– Соли берклия(III): растворимые нитрат, хлорид, образуют кристаллогидраты (например, BkCl3*6H2O) Рё растворы зеленого цвета.

Нерастворимы фторид, оксалат, йодат, фосфат.

Соединения берклия(IV) РћРєСЃРёРґ берклия(IV), BkO2 – коричневое твердое вещество, образуется РїСЂРё окислении берклия кислородом, или РїСЂРё разложении РЅР° РІРѕР·РґСѓС…Рµ кислородсодержащих солей берклия(III), растворим РІ соляной Рё азотной кислотах, РїСЂРё растворении обычно восстанавливается СЃ образованием солей Bk(III).
Галогениды берклия(IV) известны лишь РІ твердой фазе: BkF4 представляет СЃРѕР±РѕР№ желто-зеленый ионный твердый РїСЂРѕРґСѓРєС‚, Cs2BkCl6 – твердое вещество оранжевого цвета.

Применение:

Наиболее доступный изотоп берклия, 249Bk используется для радиохимических исследований и получения более отдалённых трансуранов, вплоть до фермия.

Более широкое применение берклия затруднено сложностью его получения и высокой ценой.

Берклий – радиотоксичный элемент, опасный РЅРµ столько собственным излучением, сколько излучением продуктов своего распада.

�сточники:
Берклий. Википедия, свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/Берклий.
Популярная библиотека химических элементов. Берклий. http://n-t.ru/ri/ps/pb097.htm.
.

Берклий химический элемент

БЕРКЛИЙ

Берклий синтезирован в Беркли — небольшом городке, отделенном от шумного Сан-Франциско широким заливом, через который перекинут Оклэндский мост. Можно указать место синтеза точнее — Радиационная лаборатория Калифорнийского университета, еще точнее — 60-дюймовый циклотрон, и совсем точно — мишень из америция-241, которую бомбардировали потоком ускоренных альфа-частиц.

Синтез был целенаправленным: 24195Am +42Не → 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, описанный в статье «Америций».

Первые же химические исследования показали, что новый элемент ведет себя так, как и полагается актиноиду, но об этом позже.

Авторы открытия — американские физики Гленн Сиборг, Стэнли Томпсон и Альберт Гиорсо решили назвать новый элемент в честь Беркли — города студентов и ученых; при этом они имели в виду еще и то обстоятельство, что аналог берклия по группе лантаноидов — тербий тоже был назван по имени небольшого городка (Иттербю в Швеции).

Позже было получено еще восемь изотопов берклия, более тяжелых, чем самый первый, с массами от 244 до 251. Среди них есть и сравнительно долгоживущие, например берклий-247 с периодом полураспада 1380 лет и берклий- 249; прочие же «живут» лишь часы.

Все они образуются в ядерных реакциях в совершенно ничтожных количествах.

Лишь берклий-249 (бета-излучатель с периодом полураспада 314 дней) удается получить в заметных — весовых, как говорят радиохимики, — количествах при облучении в реакторах урана, плутония, америция, а еще лучше кюрия.

Берклий – бесценный элемент

Со дня открытия берклия прошло больше четверти века. Через 25 лет после открытия искусственного трансурана плутония его стали производить тоннами… Неясно, к счастью или к несчастью, но с берклием ничего подобного не случилось. Если поскрести по всем лабораториям мира, то в общей сложности едва ли наберется десятая доля грамма элемента № 97.

Такова действительность. А причины? Во-первых, берклий не нашел такого стратегически важного применения, как плутоний, а во-вторых, берклий значительно менее доступен. Чтобы получить берклий из урана, нужно суметь присоединить к его ядру 5-11 нейтронов.

Это очень длинный и трудный путь, на котором нужно перескочить через несколько «пропастей деления» (в которые безвозвратно скатывается большинство образующихся атомных ядер) и протиснуться сквозь узкие «бутылочные горлышки» — изотопы, которые никак не желают присоединять нейтрон или, выражаясь на языке физиков, имеют малое сечение захвата нейтрона.

В результате в элемент № 97 даже в оптимальных условиях превращается меньше 1% ядер элемента № 92. Уже поэтому берклий не может быть не дорог.

К этому следует добавить, что и само облучение в реакторе, да не в обычном, а в специальном, с большими потоками нейтронов, и несколько промежуточных химических переработок высокоактивных облученных мишеней обходятся очень дорого. Вот почему берклию просто цены нет. В прямом смысле этого слова.

И все же приблизительно оценку сделать можно.

Берклий-249 получается в качестве побочного продукта при производстве калифорния-252, а официальная продажная цена калифорния уже определилась: 10 долларов за микрограмм, или 10 млн.

долларов за грамм! Вот и подсчитайте, сколько стоит берклий, если известно, что его выход примерно в десять раз меньше выхода калифорния, а других способов получения элемента № 97 в ощутимых количествах пока не существует…

100 млн. долларов за грамм. По самым примерным, многого не учитывающим подсчетам. А стоит ли он таких денег? Сам берклий, наверное, нет. Изотопу 249Вк, равно как и другим изотопам элемента № 97, пока не нашли особо важных применении. Но продуктом распада берклия-249 оказался изотоп калифорний-249.

Способность его ядер к делению тепловыми нейтронами в несколько раз выше, чем у ядер урана-235 и плутония-239, обычно используемых в качестве делящихся материалов.

Может быть, и даже ради этого не стоило затрачивать немыслимые суммы на получение берклия, но поскольку он все равно образуется в процессе получения калифорния-252, пренебрегать элементом № 97 нет оснований.

Конечно, время калифорниевой ядерной энергетики если и наступит, то очень не скоро. Но изучать этот элемент необходимо.

А калифорний-249 интересен не только как изотоп, способный поддерживать цепную реакцию, но и как один из самых долгоживущих изотопов этого элемента. Он лучше всего подходит для исследований по химии калифорния.

И берклий-249 уже потому заслуживает самого внимательного к себе отношения, что он служит своеобразным сырьем для получения долгоживущего калифорния.

Берклий видимый и невидимый

Хотя мировые запасы берклия исчисляются долями грамма, наука знает об этом элементе довольно многое. Известны его основные физико-химические константы, изучено несколько соединений сверхэкзотического металла.

Конечно, для этого потребовалось создание особых «инструментов», а иногда и особых методов исследования.

О том, что работа с берклием потребовала тончайшего экспериментаторского мастерства, рассказывать, наверное, излишне.

Берклием занимались и занимаются многие исследователи, однако первым среди них, безусловно, следует назвать американского радиохимика Б. Каннингема. Он разработал и использовал тончайшие микрохимические методы, создав в Беркли целую школу микрохимии.

В 1958 г. Б. Каннингем и С. Томпсон впервые выделили из долго облучавшегося в реакторе плутония-239 первые доли микрограмма берклия-249. Спустя четыре года, вместе со своим учеником Дж. Уолменом Каннингем получил первое соединение берклия — его двуокись BkO2 — и определил ее молекулярную структуру.

Все, чем располагали тогда экспериментаторы, — это 0,02 мкг берклия. На каждый опыт расходовали десятую часть этого количества, т. е.

две миллиардные доли грамма! Тем не менее, работая с такими ультракрохами, исследователи сумели не только получить некоторые соединения элемента № 97, но и изучить их кристаллическую структуру.

Делалось все сравнительно просто, и в то же время очень тонко и остроумно.

Берклий из раствора сорбировали на крохотном шарике ионообменной смолы, который затем прокаливали. Смола сгорала, а берклий (крупинку двуокиси, не видимую невооруженным глазом) переносили в тончайший капилляр. Пропуская через него различные газообразные реагенты, получали разные соединения берклия и, запаяв капилляр, исследовали препараты методами рентгеноструктурного анализа.

Позже, когда удалось получить значительно большие количества (микрограммы и десятки микрограммов!), сумели, наконец, выделить и металлический берклий. Первый «слиток» весил 5 мкг.

Получили его, восстановив литием трехфтористый берклий.

Тогда же была определена температура плавления этого металла — 986°С — и обнаружено, что металлический берклий может существовать в виде двух модификаций, отличающихся кристаллической структурой.

Заметно проще изучать химию берклия в растворе. Здесь достаточно вовсе невесомых, «индикаторных», количеств благодаря высокой удельной бета-активности объекта. Исследованиями такого рода установлено, что наиболее устойчивое валентное состояние берклия в водных растворах — 3+, однако его несложно окислить и до четырехвалентного состояния.

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.

Конечно, далеко не все в химии берклия уже известно, Продолжается изучение различных его свойств, в частности способности к образованию комплексных соединений, поведения берклия в ионообменных и экстракционных процессах и т. д.

Результаты этих исследований в свою очередь позволяют разрабатывать еще более эффективные методы его выделения.

Происхождение названия[ | ]

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[ | ]

Основная статья: Изотопы берклия

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 245Вk, 247Вk, 249Вk равна соответственно 7,45⋅10−3; 5,70; 7,94⋅10−5 МэВ/(Бк·с).

Физические свойства[ | ]

Простое вещество берклий — радиоактивный металл серебристо-белого цвета.

Химические свойства[ | ]

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 неё 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[ | ]

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[ | ]

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

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.[источник не указан 2735 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 2735 дней]

Литература[ | ]

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

Ссылки[ | ]

История

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:

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

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

Основная статья: Изотопы берклия

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

Простое вещество берклий — радиоактивный металл серебристо-белого цвета.

Химические свойства

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

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

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

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.

Примечания

  1. WebElements Periodic Table of the Elements | Berkelium | crystal structures
  2. В России синтезировали 117-й элемент таблицы Менделеева (html). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.

Литература

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

Ссылки

  • Берклий на Webelements
  • Берклий в Популярной библиотеке химических элементов
  • Берклий в Integral Scientist Periodic Table
Периодическая система химических элементов Д. И.

 Менделеева

123456789101112131415161718
1HHe
2LiBeBCNOFNe
3NaMgAlSiPSClAr
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnUutFlUupLvUusUuo
8UueUbnUbuUbbUbtUbqUbpUbh
Щелочные металлыЩёлочноземельные металлыЛантаноидыАктиноидыСуперактиноидыПереходные металлыДругие металлыПолуметаллыДругие неметаллыГалогеныБлагородные газыСвойства неизвестны

берклий

Берклий Информацию О

Берклий

Берклий
Берклий Вы просматриваете субъект
Берклий что, Берклий кто, Берклий описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video

Наш сайт имеет систему в функции поисковой системы. Выше: “что вы искали?”вы можете запросить все в системе с коробкой. Добро пожаловать в нашу простую, стильную и быструю поисковую систему, которую мы подготовили, чтобы предоставить вам самую точную и актуальную информацию.

Поисковая система, разработанная для вас, доставляет вам самую актуальную и точную информацию с простым дизайном и системой быстрого функционирования. Вы можете найти почти любую информацию, которую вы ищете на нашем сайте.

На данный момент мы служим только на английском, турецком, русском, украинском, казахском и белорусском языках.
Очень скоро в систему будут добавлены новые языки.

Жизнь известных людей дает вам информацию, изображения и видео о сотнях тем, таких как политики, правительственные деятели, врачи, интернет-сайты, растения, технологические транспортные средства, автомобили и т. д.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть