Берклий ☢

Применение и биологическое значение

Химический элемент Берклий был получен искусственным путём, обладает радиоактивными свойствами, находится в группе актиноидов, под номером 97. У элемента нет стабильных изотопов, период полураспада нуклида 247 Bk (вида атомов, обладающего характерным энергетическим состоянием и достаточным запасом времени жизни) 1380 лет.

История получения

Разработан исследователями Национальной лаборатории им. Лоуренса в г. Беркли посредством бомбардировки мишени из токсичного металла, обладающего свечением в темноте и альфа-излучением, ускоренными α-частицами. Предшествовали его открытию Плутоний, Америций и Кюрий. После получения последнего возникла проблема нехватки материала для мишени, вследствие чего исследовательскую работу пришлось остановить на 5 лет. Позже определили способ идентификации Берклия — ионообменную хроматографию, которая обеспечивает изучение физических свойств за счет распределения веществ между двумя фазами.

Название элемента

Тербий — лантаноид, идентичный по свойствам берклию, был назван как селение в Швеции (Иттербю), где обнаружили минерал, в составе которого находились редкоземельные металлы и сам тербий. Из-за этого приняли решение назвать 97 элемент в честь города Беркли на восточном берегу залива Сан-Франциско, где элемент был получен.

Изотопы

Берклий имеет 9 изотопов (разновидности химического элемента с разным числом нейтронов в ядре) с массовыми числами от 233 до 254. Все они нестабильны, время жизни многих ограничено несколькими часами. Впервые, в 1949 году, синтезирован 243 Bk посредством ядерной реакции. Изотопы берклия имеют высокую способность к делению, в несколько раз выше способности урана.

Физические свойства

Металл характеризуется серебристо-белым цветом, радиоактивными свойствами, ученые насчитывают две модификации с разными кристаллическими решётками, формами и плотностями.

Вычислены физические константы: температуры переходов в различные состояния, энтальпия и энтропия, объёмный модуль упругости.

Химические свойства

Способность к реакциям у берклия высокая, как и у остальных лантаноидов. Начитываются степени окисления +3, +4, первая проявляется чаще. Валентность 4 отличает берклий от других актиноидов и лантаноидов, так как эти элементы или не обладают такой валентностью, или трудно приобретают данное расположение свободных электронов.

Реагирует с кислородом, галогенами (типичные неметаллы) и серой. Способен образовывать комплексные соединения с органическими и минеральными кислотами. Степень окисления +3 обеспечивает устойчивые соединения металла, при +4 берклий становится сильным окислителем (принимает электроны). Оксиды, фториды, фосфаты и карбонаты берклия не растворяются в воде.

Получение

Изотопы с массовыми числами до 248 получают из америция или кюрия, остальные — в ядерном реакторе при облучении урана или плутония. Ввиду нестабильности большая часть полученных веществ распадается до 249 Cf.

Берклий и его изотопы обладают коротким периодом распада, поэтому все изначальные образцы, находившиеся на Земле при её формировании, уже распались. Однако были обнаружены скопления берклия на месте ядерных катастроф или испытаний водородных бомб.

Применение и биологическое значение

Нуклид 249 Вк использовали для получения 117 элемента и калифорния.

При введении вещества в организм крыс они обречены на гибель от остеосаркомы, радионуклид распределяется между скелетом и органами в отношении 60 на 40.