Struktur
Kein Diagramm aus Punkten auf Ringen — eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um die Ansicht zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.
Gemessene Werte
Jeder Balken zeigt, wo Berkelium bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.
Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Werte mit ~ sind vorhergesagt und nicht gemessen.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 244 pm — das entspricht 0,244 nm; etwa 2,05 Millionen davon nebeneinander würden einen Millimeter überspannen.
Temperaturbereich
Berkelium ist über einen Bereich von 1577 K flüssig, von 1323 K bis 2900 K.
Die Geschichte
In Nanogramm-Mengen hergestellt und hauptsächlich als Target zur Erzeugung noch schwererer Elemente verwendet.
Berkelium wurde am 19. Dezember 1949 an der University of California, Berkeley, von einem herausragenden Team von Kernchemikern entdeckt, die systematisch neue Elemente jenseits von Uran erzeugten.
Zum Entdeckungsteam von Berkelium gehörten einige der bedeutendsten Kernwissenschaftler des 20. Jahrhunderts:
Für die Entdeckung wurde das 60-Zoll-Zyklotron von Berkeley verwendet, einer der leistungsfähigsten Teilchenbeschleuniger seiner Zeit:
Die Bestätigung der Entdeckung von Berkelium erforderte außergewöhnliches Können:
Die Entdeckung von Berkelium war wissenschaftlich revolutionär, weil sie:
Die Arbeit des Entdeckungsteams wurde mit zahlreichen Ehrungen gewürdigt:
Anwendungen
Berkelium stellt eine der anspruchsvollsten Grenzen der Kernforschung dar, mit Anwendungen, die die Grenzen der Atomwissenschaft und unseres Verständnisses der Materie selbst erweitern.
Berkelium dient als entscheidender Zwischenschritt bei der Synthese noch schwererer Elemente. Das Bk-249-Isotop wird als Targetmaterial in Teilchenbeschleunigern verwendet, um Element 117 (Tenness) und noch schwerere Elemente zu erzeugen. Diese Experimente helfen Wissenschaftlern, die theoretische „Insel der Stabilität“ zu verstehen – einen vorhergesagten Bereich, in dem superschwere Elemente möglicherweise über längere Zeiträume existieren könnten.
Trotz seiner Seltenheit liefert Berkelium einzigartige Einblicke in die Actinoidchemie. Forscher untersuchen seine Oxidationsstufen (vor allem +3 und +4), um das Verhalten von Elektronen in der 5f-Orbitalreihe zu verstehen. Diese Studien sind entscheidend für die Entwicklung neuer Theorien zur Chemie schwerer Elemente und für die Vorhersage der Eigenschaften unentdeckter Elemente.
Berkelium-Isotope dienen in fortgeschrittenen Lehrveranstaltungen zur Kernchemie als Werkzeuge für den Unterricht und helfen Studierenden, Folgendes zu verstehen:
Die Forschung mit Berkelium trägt zur Entwicklung fortschrittlicher Kerntechnologien bei, darunter verbesserte Verfahren für:
Obwohl Berkelium derzeit auf die Forschung beschränkt ist, könnten Untersuchungen zu diesem Element letztlich beitragen zu:
Berkelium hat aufgrund seiner extremen Seltenheit, kurzen Halbwertszeit und hohen Radioaktivität keine kommerziellen Anwendungen. Alle Verwendungen sind auf spezialisierte kerntechnische Forschungseinrichtungen beschränkt.
Berkelium-Isotope dienen als Referenzmaterialien für:
Produktionsmenge: Insgesamt wurden jemals nur Mikrogrammmengen Berkelium hergestellt, wodurch es zu den seltensten Stoffen der Erde gehört. Die weltweite Jahresproduktion wird in Nanogramm angegeben.
Woher es stammt
0 mg/kg der Erdkruste · häufiger als 0 % der Elemente
Berkelium kommt auf der Erde nicht natürlich vor und muss künstlich in Kernreaktoren oder Teilchenbeschleunigern erzeugt werden. Es zeigt, dass die Menschheit in der Lage ist, neue Materieformen zu erzeugen, die in der Natur nicht existieren.
Herstellung im Kernreaktor: Das wichtigste Verfahren besteht darin, Americium-241 in Kernreaktoren mit hohem Neutronenfluss mit Neutronen zu beschießen:
Synthese im Teilchenbeschleuniger: Alternatives Verfahren unter Verwendung des Beschusses mit schweren Ionen:
Die Abtrennung von Berkelium ist äußerst schwierig aufgrund von:
Nur wenige Einrichtungen weltweit können Berkelium herstellen:
Gesamtproduktion: Seit seiner Entdeckung im Jahr 1949 wurden weniger als 1 Gramm Berkelium hergestellt
Derzeitige Verfügbarkeit: Weltweit sind zu einem beliebigen Zeitpunkt typischerweise weniger als 1 Milligramm vorhanden
Handhabung
Berkelium ist radioaktiv. Es besitzt kein stabiles Isotop — jeder Atomkern zerfällt. Die Handhabung erfordert eine geeignete Abschirmung und Genehmigungen.
WARNUNG: Berkelium ist eines der gefährlichsten radioaktiven Materialien, die der Wissenschaft bekannt sind. Es birgt auf mehreren Wegen extreme Gesundheitsrisiken und erfordert Sicherheitsprotokolle der höchsten Stufe.
Bei Exposition gegenüber Berkelium oder Kontamination:
Gesetzliche Beschränkungen: Berkelium wird von internationalen Atomenergiebehörden als Kernmaterial reguliert. Nur lizenzierte Einrichtungen mit spezialisierter Ausrüstung und geschultem Personal dürfen es handhaben.
Schnelle Antworten
Berkelium (Symbol Bk) ist Element 97 im Periodensystem, ein Actinoid in der 7. In Nanogramm-Mengen hergestellt und hauptsächlich als Target zur Erzeugung noch schwererer Elemente verwendet. Bei Raumtemperatur ist es fest und radioaktiv.
[Rn] 5f⁹ 7s²; sie ergibt 7 besetzte Elektronenschalen mit der Verteilung 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2.Berkelium schmilzt bei 1323 K (1049.9 °C) und siedet bei 2900 K (2626.9 °C).
Berkelium hat kein stabiles Isotop und daher keine Standardatommasse. Die angegebene Zahl 247 ist die Massenzahl seines langlebigsten bekannten Isotops.
Berkelium hat eine Dichte von 14.78 g/cm³. Wasser hat eine Dichte von 1.0 g/cm³, daher ist ein Block aus Berkelium ungefähr 14.8× schwerer.
Berkelium hat eine Elektronegativität von 1.3 nach Pauling. Die Skala reicht von 0,70 (Francium, das Elektronen am wenigsten stark anzieht) bis 3,98 (Fluor, das stärkste). Werte in diesem mittleren Bereich führen eher zur Bildung kovalenter als stark ionischer Bindungen.
Berkelium wurde 1949 von Thompson, Ghiorso & Seaborg entdeckt. Es ist nach berkeley, Kalifornien benannt.
Berkelium kommt auf der Erde in keiner nennenswerten Menge natürlich vor — es wird in einem Reaktor oder einem Teilchenbeschleuniger hergestellt.
Ja. Berkelium hat kein stabiles Isotop — jeder seiner Atomkerne zerfällt. Es kommt in der Natur nicht in nutzbaren Mengen vor und muss synthetisiert werden.