Berkelio: elemento radioattivo appartenente agli attinidi
Il berkelio è un elemento radioattivo appartenente alla serie degli attinidi, con numero atomico 97 e simbolo Bk. Appartiene al blocco f e al 7° Periodo, con configurazione elettronica [Rn] 5f^9, 7s^2.
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Nel dicembre 1949, gli scienziati Stanley Thompson, Albert Ghiorso e Glenn Seaborg ottennero per la prima volta l’elemento presso l’Università della California a Berkeley. Il berkelio ha preso il nome dalla cittadina degli Stati Uniti in cui è stato scoperto, seguendo la tradizione della denominazione degli elementi come il terbio, analogo lantanide, chiamato così dalla città di Ytterby in Svezia, luogo della scoperta dei minerali delle terre rare.
Questo stesso team di scienziati aveva già ottenuto l’americio e il curio nel 1944, e nel 1950 ottenne il californio.
L’elemento è stato ottenuto bombardando l’americio-241 con radiazioni α in un ciclotrone, secondo la reazione:
241Am + 4He → 243Bk + 2n
Il berkelio è stato isolato per la prima volta in maggiori quantità da Burris Cunningham e Stanley Thompson nel 1958 mediante irradiazione neutronica prolungata di plutonio-239 presso il Materials Testing Reactor di Arco, Idaho.
Le prime forme di berkelio metallico furono preparate nel 1969 riducendo il fluoruro BkF3 con vapore di litio metallico a circa 1000 °C.
Proprietà del berkelio
Il berkelio è un metallo bianco-argenteo altamente radioattivo e chimicamente reattivo che si ossida all’aria. Presenta numeri di ossidazione +2, +3, +4 e +5, anche se quello più stabile è il +3. Il berkelio ha una struttura cristallina a doppio esagono chiuso nelle condizioni ambientali, mentre a temperature e pressioni più elevate assume una struttura cubica a facce centrate. Mostra antiferromagnetismo a temperature inferiori a 34 K e paramagnetismo a temperature superiori. Preparazione
Il berkelio si ottiene bombardando con neutroni attinidi con numero atomico inferiore in un reattore nucleare, ad esempio dal decadimento β del [link](decadimento-beta).Berkelio (Bk): Proprietà e Applicazioni
Il berkelio è un elemento chimico unico con numero atomico 97 e simbolo Bk. Appartiene alla serie degli attinidi ed è caratterizzato da una serie di proprietà interessanti e da un’ampia varietà di applicazioni nella ricerca scientifica.
Reazioni Chimiche
Il berkelio reagisce in diversi modi, come ad esempio la sua rapida dissoluzione in acidi minerali acquosi, con conseguente rilascio di idrogeno gassoso e formazione di Bk (III) in soluzione. Un esempio di reazione è:
2 Bk + 6 HCl → 2 BkCl3 + 3 H2
Inoltre, può reagire con idrogeno e altri elementi per formare una varietà di composti binari. Gli ioni Bk (III) appaiono verdi nella maggior parte delle soluzioni di acidi minerali, mentre gli ioni Bk (IV) sono gialli in soluzioni di acido cloridrico.
Ossidi e Composti
Sono conosciuti due ossidi di berkelio, con numeri di ossidazione +4 e +3. Il biossido di berkelio, BkO2, è stato il primo composto chimico del genere a essere prodotto nel 1962. La riduzione di BkO2 con idrogeno porta alla formazione di Bk2O3:
2 BkO2 + H2 → Bk2O3 + H2O
Isotopi e Radioattività
Il berkelio presenta 19 radioisotopi, da 233Bk a 253Bk, ad eccezione di 235Bk e 237Bk, insieme a 6 isomeri nucleari. Tutti gli isotopi del berkelio sono radioattivi, con 247Bk che possiede il tempo di dimezzamento più lungo di circa 1380 anni.
L’isotopo 249Bk, con un tempo di dimezzamento di 330 giorni, è ampiamente utilizzato negli studi chimici dell’elemento per via della sua produzione in quantità significative e di alta purezza.
Applicazioni
Il principale utilizzo del berkelio avviene nella ricerca scientifica, soprattutto per ottenere elementi più pesanti attraverso il bombardamento di particelle cariche con l’isotopo 249Bk. Questo processo ha permesso uno studio più approfondito del comportamento degli elementi più pesanti, difficili da analizzare a causa della loro scarsità o elevata radioattività.
In conclusione, il berkelio gioca un ruolo fondamentale nella ricerca scientifica moderna e continua ad offrire un contributo significativo alla nostra comprensione dell’universo a livello subatomico.
