Berkeli

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Berkeli,  97Bk
Berkelium metal.jpg
Tính chất chung
Tên, ký hiệu Berkeli, Bk
Phiên âm /bərˈkli.əm/
bər-KEE-lee-əm
less commonly
/ˈbɜrkli.əm/
BERK-lee-əm
Hình dạng Ánh kim bạc
Berkeli trong bảng tuần hoàn
  Hexagonal.png
 
97
Bk
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Số nguyên tử 97
Khối lượng nguyên tử chuẩn (247)
Phân loại Nhóm Actini
Nhóm, phân lớp n/af
Chu kỳ Chu kỳ 7
Cấu hình electron [Rn] 5f9 7s2
mỗi lớp 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2
Tính chất vật lý
Màu sắc Ánh kim bạc
Trạng thái vật chất Chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy (beta) 1259 K ​(986 °C, ​1807 °F)
Mật độ (gần nhiệt độ phòng) (alpha) 14,78 g·cm−3 (at 0 °C, 101.325 kPa)
(beta) 13,25 g·cm−3
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 3, 4
Độ âm điện 1,3 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóa Thứ nhất: 601 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị empirical: 170 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể Lục phương kết chặt
Độ dẫn nhiệt 10 W·m−1·K−1
Tính chất từ Thuận từ
Số đăng ký CAS 7440-40-6
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Berkeli
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
245Bk Tổng hợp 4,94 ngày ε 0.810 245Cm
α 6.455 241Am
246Bk Tổng hợp 1,8 ngày α 6.070 242Am
ε 1.350 246Cm
247Bk Tổng hợp 1380 năm α 5.889 243Am
248Bk syn >9 năm α 5.803 244Am
249Bk Tổng hợp 330 ngày α 5.526 245Am
SF - -
β 0.125 249Cf

Berkeli là một nguyên tố hóa học tổng hợp có kí hiệu Bksố nguyên tử 97, và là nguyên tố kim loại phóng xạ trong nhóm actini. Berkeli được tổng hợp đầu tiên bằng cách dùng hạt anpha (các ion heli) bắn phá americi và được đặt tên theo Đại học California, Berkeley. Berkeli là nguyên tố siêu urani thứ 5 được tổng hợp.

Đặc điểm[sửa | sửa mã nguồn]

Cyclôtron 60-in

Các kỹ thuật tán xạ tia X đã được sử dụng để xác định các hợp chất berkeli khác nhau như berkeli điôxit (BkO2), berkeli florua (BkF3), berkeli oxyclorua (BkOCl), và berkeli trioxit (Bk2O3).[1] Năm 1962, một lượng berkeli clorua (BkCl3) được cô lập với khối lượng 3 phần tỉ gam. Lượng hợp chất berkeli tinh khiết đầu tiên được tạo ra vào năm 1958.[2]

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Berkeli được Glenn T. Seaborg, Albert Ghiorso, Stanley G. Thompson, và Kenneth Street, Jr.Đại học California, Berkeley tổng hợp đầu tiên vào tháng 12 năm 1949. Nhóm tác giả này sử dụng máy cyclôtron để bắn phá hạt nhân 241Am kích thước miligam bằng các hạt anpha tạo ra 243Bk (chu kỳ bán rã 4,5 giờ) và hai neutron tự do.[3][4][5][6]

24195Am + 42He24397Bk + 2 10n

Một trong những đồng vị tồn tại lâu nhất của Berkeli là 249Bk (chu kỳ bán rã 330 ngày), sau này được tổng hợp bằng cách bắn phá 244Cm trong chùm neutron cực mạnh.

Các đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]

19 đồng vị phóng xạ của berkeli đã được miêu tả, trong đó đồng vị ổn định nhất là 247Bk có chu kỳ bán rã 1380 năm, 248Bk là hơn 9 năm, và 249Bk là 330 ngày. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lài có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 5 ngày, và đa số trong chúng có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 5 giờ. Nguyên tố này cũng có 2 trạng thái siêu ổn định (meta state?), với trạng thái bền nhất là 248mBk (t½ 23,7 giờ). Các đồng vị của berkeli có khối lượng nguyên tử từ 235,057 u (235Bk) đến 254,091 u (254Bk).

Chu kỳ nhiên liệu hạt nhân[sửa | sửa mã nguồn]

Trong chu kỳ nhiên liệu hạt nhân, berkeli được tạo ra bởi phân rã beta của curi. Đồng vị curi đầu tiên trải qua phân rã beta là Cm-249 với chu kỳ bán rã chỉ gần hơn 1 giờ, vì thế Bk-249 là đồng vị duy nhất của berkeli được tạo ra với số lượng lớn trong lò phản ứng hạt nhân. Việc tạo ra Bk-249 đòi hỏi 11 lần hấp thụ neutron liên tiến đối với urani 238 mà không có sự phân hạch hoặc phân rã anpha, vì vậy nó chỉ tạo ra một lượng rất nhỏ.

Độc tính[sửa | sửa mã nguồn]

Berkeli tích tụ trong bộ xương. Phóng xạ có thể gây tổn thương hồng cầu. Hàm lượng tối đa cho phép đối với đồng vị Bk–249 trong xương người là 0,4 ng (nano-gam hay phần tỉ gam).[7]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ "The Solution Absorption Spectrum of Bk3+ and the Crystallography of Berkelium Dioxide, Sesquioxide, Trichloride, Oxychloride, and Trifluoride", Ph.D. Thesis, Joseph Richard Peterson, tháng 10 năm 1967, U. S. Atomic Energy Commission Document Number UCRL-17875(1967).
  2. ^ S. G. Thompson, B. B. Cunningham: "First Macroscopic Observations of the Chemical Properties of Berkelium and Californium", supplement to Paper P/825 presented at the Second Intl. Conf., Peaceful Uses Atomic Energy, Geneva, 1958.
  3. ^ S. G. Thompson, A. Ghiorso, G. T. Seaborg: "Element 97", Physical Review 1950, 77 (6), 838–839; doi:10.1103/PhysRev.77.838.2.
  4. ^ S. G. Thompson, A. Ghiorso, G. T. Seaborg: "The New Element Berkelium (Atomic Number 97)", Physical Review 1950, 80 (5), 781–789; doi:10.1103/PhysRev.80.781; Abstract; Typoscript (26. April 1950).
  5. ^ Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg: "Chemical Properties of Berkelium"; doi:10.2172/932812; Abstract; Typoscript (24. February 1950).
  6. ^ S. G. Thompson, B. B. Cunningham, G. T. Seaborg: "Chemical Properties of Berkelium", J. Am. Chem. Soc. 1950, 72 (6), 2798–2801; doi:10.1021/ja01162a538.
  7. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]