Berkelium

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Berkelium, Bk, 97
Elementkategorie
Gruppe, Periode, Block	Ac, 7, [[Periodensystem#Block\|f]]
Aussehen	silberweiß
Massenanteil an der Erdhülle	0
Atomar
Atommasse	247 u
Elektronenkonfiguration	[Rn] 5f8 6d1 7s2
Physikalisch
Aggregatzustand	fest
Dichte	14,78 g/cm3
Schmelzpunkt	1295 K (986 °C)
Isotope
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Gefahren- und Sicherheitshinweise
	; Radioaktiv
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung {{{GHS-Piktogramme}}}
H- und P-Sätze	H: {{{H}}}
	EUH: {{{EUH}}}
	P: {{{P}}}
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Berkelium (Symbol Bk) ist ein chemisches Element des Periodensystems der Elemente mit der Ordnungszahl 97. Das Element gehört zur Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block). Berkelium wurde nach der Stadt Berkeley in Kalifornien benannt.

Geschichte

Die Experimentatoren, Glenn T. Seaborg, Albert Ghiorso und Stanley G. Thompson, stellten die ersten Kerne im 60-Inch-Zyklotron der Universität Berkeley her. Es war das fünfte Transuran, das entdeckt wurde. Zur Produktion beschossen sie im Dezember 1949 einige Milligramm Americium mit 35MeV-α-Teilchen:

\mathrm {^{241}Am\ +\ ^{4}He\ \longrightarrow \ ^{243}Bk\ +\ 2\ n}

Als schwerste Schritte in der Vorbereitung zur Herstellung des Elements erwiesen sich die Entwicklung entsprechender chemischer Separationsmethoden und die Herstellung ausreichender Mengen an Americium für das Target-Material. Der weitere Verlauf des Experiments brachte zunächst kein Ergebnis, da man zunächst nach einem Alpha-Teilchen als Zerfallssignatur suchte. Erst die Suche nach charakteristischer Röntgenstrahlung und Konversionselektronen als Folge eines Elektroneneinfangs brachte den gewünschten Erfolg. Das Ergebnis der Kernreaktion wurde zunächst fälschlich als ²⁴⁴Bk angegeben, dann aber bald zu ²⁴³Bk korrigiert.^[3]^[4]^[5]

Berkelium wurde nach der Stadt Berkeley in Kalifornien benannt, wo es im Dezember 1949 an der University of California gefunden wurde. Die Namengebung folgt somit wie bei vielen Actinoiden und den seltenen Erden: Terbium, das im Periodensystem genau über Berkelium steht, wurde nach der schwedischen Stadt Ytterby benannt, wo es zuerst entdeckt wurde.

Vorkommen

Das langlebigste Isotop ²⁴⁷Bk besitzt eine Halbwertszeit von 1380 Jahren. Aus diesem Grund ist das gesamte primordiale Berkelium, das die Erde bei ihrer Entstehung enthielt, mittlerweile zerfallen.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Das Isotop ²⁴⁹Bk lässt sich in entsprechend aufwendigen Anlagen durch sukzessiven Neutroneneinfang und nachfolgenden Beta-Zerfall aus leichteren Transuranen in wägbaren Mengen (wenige mg) gewinnen und studieren.

Chemische Eigenschaften

Berkelium ist ein silberweißes Schwermetall und wie alle Actinoide sehr reaktionsfähig. In wässriger Lösung ist die dreiwertige Stufe am beständigsten, jedoch kennt man auch vierwertige und zweiwertige Verbindungen. In wässriger Lösung ist das Bk³⁺-Ion gelbgrün, das Bk⁴⁺-Ion beige.^[6]

Isotope

Von Berkelium existieren nur Radionuklide und keine stabilen Isotope. Insgesamt sind 12 Isotope und 5 Kernisomere des Elements bekannt. Die langlebigsten sind ²⁴⁷Bk (Halbwertszeit 1380 Jahre), ²⁴⁸Bk (9 Jahre) und ²⁴⁹Bk (320 Tage). Die Halbwertszeiten der restlichen Isotope liegen im Bereich von Millisekunden bis Stunden oder Tagen.

Siehe: Liste der Berkeliumisotope

Quellen

↑ Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.
↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
↑ S. G. Thompson, A. Ghiorso, and G. T. Seaborg: The New Element Berkelium (Atomic Number 97), Phys. Rev. 1950, 80, 781–789.
↑ The New Element Berkelium (Atomic Number 97); Abstrakt.
↑ The New Element Berkelium (Atomic Number 97); Maschinoskript (26. April 1950).
↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1956. ISBN 978-3-11-017770-1.

Literatur

Glenn T. Seaborg: Transuranium Elements: the Synthetic Actinides. In: Radiochimica Acta 70/71. 1995, Oldenburg Verlag, München, S. 69–90.

Weblinks

Commons: Berkelium – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Berkelium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

http://www.lenntech.com/deutsch/Data-PSE/Bk.htm
C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Berkelium (engl.)
It's Elemental – Berkelium (engl.)
Chemical Fact Sheet – Berkelium (engl.)

[1] Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.

[2] In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

[3] S. G. Thompson, A. Ghiorso, and G. T. Seaborg: The New Element Berkelium (Atomic Number 97), Phys. Rev. 1950, 80, 781–789.

[4] The New Element Berkelium (Atomic Number 97); Abstrakt.

[5] The New Element Berkelium (Atomic Number 97); Maschinoskript (26. April 1950).

[6] Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1956. ISBN 978-3-11-017770-1.

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