✨Berkeli

Berkeli là một nguyên tố hóa học tổng hợp có ký hiệu Bk và số nguyên tử 97, và là nguyên tố kim loại phóng xạ trong nhóm actini. Berkeli được tổng hợp đầu tiên bằng cách dùng hạt alpha (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

nhỏ|trái|[[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 đioxyt (BkO₂), berkeli fluoride (BkF₃), berkeli oxychloride (BkOCl), và berkeli trioxit (Bk₂O₃). Năm 1962, một lượng berkeli chloride (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.

Lịch sử

Berkeli được Glenn T. Seaborg, Albert Ghiorso, Stanley G. Thompson, và Kenneth Street, Jr. ở 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.

: + → + 2

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

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 (t_½ 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

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

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).