Bk 97

Berkelium (Bk)

actinide
ఆవర్తనం: 7 బ్లాక్: f

Solid

ప్రామాణిక పరమాణు భారం

[247]

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం

[Rn] 7s2 5f9

ద్రవీభవన స్థానం

1049.85 °C

మరుగు స్థానం

అందుబాటులో లేదు

సాంద్రత

1.4e+4 kg/m³

ఆక్సీకరణ స్థితులు

+2, +3, +4, +5

విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్)

1.3

అయనీకరణ శక్తి (1వ)

6.19785 eV

ఆవిష్కరణ సంవత్సరం

1949

పరమాణు వ్యాసార్థం

అందుబాటులో లేదు

వివరాలు

పేరు మూలం Named after Berkeley, California the city of its discovery.
ఆవిష్కరణ జరిగిన దేశం United States
ఆవిష్కర్తలు G.T.Seaborg, S.G.Tompson, A.Ghiorso

Berkelium is a synthetic transuranium actinide with no stable isotopes. It is produced in nuclear reactors by neutron capture in lighter actinides and is normally handled in microgram to milligram research quantities. Its chemistry is mainly that of a trivalent actinide, but berkelium is notable because the +4 state is comparatively accessible in solution and solids. The isotope ²⁴⁹Bk is the most important for chemical work because its half-life permits separation, shipment, and target fabrication.

Berkelium does not occur naturally in the Earth’s crust. It was first synthesized in December 1949 by Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg, and Albert Ghiorso at the University of California in Berkeley using the nuclear reaction 241Am (4He, 2n) 243Bk in the Berkeley 60-inch cyclotron. The element was named for the town in California where it was first synthesized. The first isotope of berkelium produced from this experiment had a mass number of 243 and a half-life of 4.5 h. 247Bk has a half-life of 1.4×103 years, which makes it one of the least radioactive isotopes of berkelium. 249Bk has a half-life of 320 days, which makes it possible to isolate and study on a macroscopic scale, although studies have found that the radiation given off from berkelium creates health hazards. For example, lengthy exposure to the radiation from berkelium has been shown to cause an accumulation of berkelium in the skeletal system of rats. The radiation is also unfavorable to the formation of red blood cells [620], [621], [622], [623], [624]. Berkelium has no known isotopic applications aside from scientific research, in which it served as a target for the production of tennessine (Fig. IUPAC.97.1).

Berkelium was first produced by Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg, Kenneth Street, Jr. and Albert Ghiorso working at the University of California, Berkeley, in December, 1949. They bombarded an isotope of americium, americium-241, with alpha particles with a device called a cyclotron. This created berkelium-243 and two free neutrons. Berkelium's most stable isotope, berkelium-247, has a half-life of about 1,380 years. It decays into americium-243 through alpha decay.

The first visible amounts of a berkelium compound, berkelium chloride (BkCl3) was produced in 1962 and weighed about 3 billionths of a gram (0.000000003 grams). Berkelium oxychloride (BkOCl), berkelium fluoride (BkF3), berkelium dioxide (BkO2) and berkelium trioxide (BkO3) have been identified and studied with a method known as X-ray diffraction.

Since only small amounts of berkelium have ever been produced, there are no known uses for berkelium and its compounds outside of basic scientific research.

Berkelium, the eighth member of the actinide transition series, was first produced in 1949 by Thompson, Ghiorso, and Seaborg via accelerator bombardment of 241Am with high energy alpha particles. This generated a new electron-capture activity eluting on a chromatography column just ahead of curium. This activity was assigned to an isotope of element 97 with mass number 243. It was named berkelium after Berkeley, California, the city of its discovery. Initial investigation of its chemical properties were limited to tracer experiments (ion exchange and co-precipitation) but these were sufficient to establish the stability of Bk(III) and the accessibility of Bk(IV) ions in aqueous solution and provide an estimate of the electrochemical potential of the Bk(IV)/Bk(III) couple.

A complete study of an element is not possible by tracer methods alone, so a campaign was initiated in 1952 for long-term irradiation of about 8 grams of 239Pu in a nuclear reactor in Arco, Idaho to provide macro amounts of berkelium. In 1958 about 0.6 micrograms of 249Bk with a half-life of 330 days was recovered, separated, and purified by Cunningham et al. who determined the absorption spectrum in aqueous solution and measured the magnetic susceptibility of Bk(III). The first structural determination of a berkelium compound was in 1962. Four X-ray diffraction lines were obtained from 4 nanograms of berkelium-249 dioxide and indexed as face centered cubic. The first bulk (> 1 microgram) samples of berkelium metal were prepared in 1969 by reduction of BkF3 with lithium metal vapor at 1300 K by Haire and Peterson et al. Bk metal issilvery in appearance, easily soluble in dilute mineral acids, and rapidly oxidized by air or oxygen at elevated temperatures to form the oxide. The metal exhibits two crystal forms: double hexagonal closest packed (dhcp) and face centered cubic (fcc). Numerous alloys and compounds of berkelium have been prepared and studied including hydrides, oxides, halides, chalcogenides, pnictides, oxalates, oxychlorides, organometallic, and coordination compounds to name a few. Berkelium oxidation states Bk(0), Bk(III), and Bk(IV) are known in bulk and some evidence has been offered for the existence of Bk(II) but there is only speculation on the possible existence of Bk(V) ions.

Fourteen isotopes of berkelium are now known and have been synthesized from mass number 238 to 251. As with other actinide elements, berkelium tends to accumulate in the skeletal system. Because of its rarity, berkelium presently has no commercial use, however, with its relatively long half-life and availability in microgram quantities, Bk-249 is used extensively as a target to synthesize heavier elements by charged particle bombardment. Berkelium is the first member of the second half of the actinide series and as such, studies of the physicochemical properties of this element enables more accurate extrapolations to the behavior of the heavier elements for which studies are severely limited by scarcity of material, very short half-lives, and intense radioactivity.

Further reading: D. E. Hobart and J. R. Peterson (2006) "Berkelium," Chapter 10 in The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Third Edition, L. R. Morss, J. Fuger, and N. M. Edelstein, Eds, Springer Publishers.

This element reviewed and Updated by David Hobart, Los Alamos National Laboratory 2011

చిత్రాలు

లక్షణాలు

రసాయన

విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్)
1.3 అన్ని మూలకాల విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్) పోల్చండి →
ఎలక్ట్రాన్ బంధుత్వం
-0.5 eV (ఋణాత్మక విలువ — అణువు అదనపు ఎలక్ట్రాన్‌ను బంధించదని అంచనా)
అయనీకరణ శక్తి (1వ)
6.19785 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (1వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (2వ)
11.900041 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (2వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (3వ)
21.600074 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (3వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (4వ)
36.000124 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (4వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (5వ)
56.000193 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (5వ) పోల్చండి →
ఆక్సీకరణ స్థితులు
+2, +3, +4, +5 అన్ని మూలకాల ఆక్సీకరణ స్థితులు పోల్చండి →
సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు
3 అన్ని మూలకాల సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు పోల్చండి →
భిన్నరూపాలు
["\u03b2 form"]
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
[Rn] 7s2 5f9

ఉష్ణగతిక

ఉత్పతన ఉష్ణం
3.938436 eV
పరమాణీకరణ ఉష్ణం
3.938436 eV
పరమాణీకరణ ఎంథాల్పీ
3.212935 eV

కేంద్రక

ప్రోటాన్లు
97 అన్ని మూలకాల ప్రోటాన్లు పోల్చండి →
న్యూట్రాన్లు
150 అన్ని మూలకాల న్యూట్రాన్లు పోల్చండి →
తెలిసిన సమస్థానికాలు
22 అన్ని మూలకాల తెలిసిన సమస్థానికాలు పోల్చండి →
స్థిరమైన సమస్థానికాలు
0 అన్ని మూలకాల స్థిరమైన సమస్థానికాలు పోల్చండి →
ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (అత్యంత స్థిరమైనది)
247
అత్యంత స్థిరమైన సమస్థానికం
Bk-247
ఆవిష్కరణ సంవత్సరం
1949

సమృద్ధి

అందుబాటులో లేదు

స్ఫటిక నిర్మాణం

అందుబాటులో లేదు

ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం

ప్రతి కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు
2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 అన్ని మూలకాల ప్రతి కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు పోల్చండి →

గుర్తింపులు

CAS సంఖ్య
7440-40-6 అన్ని మూలకాల CAS సంఖ్య పోల్చండి →
టర్మ్ సంకేతం
6H°15/2
InChI
InChI=1S/Bk
InChI కీ
PWVKJRSRVJTHTR-UHFFFAOYSA-N

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కొలవబడినది

అయాన్ ఆవేశం
ప్రోటాన్లు 97
ఎలక్ట్రాన్లు 97
ఆవేశం తటస్థ
విన్యాసం Bk: 5f⁹ 7s²
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
కొలవబడినది
[Rn] 5f⁹ 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f⁹ 7s²
ఆర్బిటాల్ రేఖాచిత్రం
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
2/2
5f
9/14 5↑
మొత్తం ఎలక్ట్రాన్లు: 97 అయుగ్మ: 5 ?

పరమాణు నమూనా

ప్రోటాన్లు 97
న్యూట్రాన్లు 152
ఎలక్ట్రాన్లు 97
ద్రవ్యరాశి సంఖ్య 249
స్థిరత్వం రేడియోధార్మిక

సమస్థానికాలు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య, ద్రవ్యరాశి, స్థిరత్వాన్ని మారుస్తాయి — తటస్థ పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని కాదు.

రూపరేఖాత్మక పరమాణు నమూనా, ప్రమాణానుసారం కాదు.

పరమాణు ప్రత్యేక గుర్తింపు

ఉద్గార / శోషణ వర్ణపటం

0 / 0 (0 తీవ్రత ఉన్నవి 0)
కొలవబడినది
ఉద్గారం దృశ్య: 380–750 nm

సమస్థానిక పంపిణీ

స్థిరమైన సమస్థానికాలు లేవు.

ద్రవ్యరాశి సంఖ్యపరమాణు ద్రవ్యరాశి (u)సహజ సమృద్ధిఅర్ధాయుష్షు
249 రేడియోధార్మిక249.0749877 ± 0.0000027అందుబాటులో లేదు327.2 రోజులు
239 రేడియోధార్మిక239.05824 ± 0.00022అందుబాటులో లేదు100 సెకన్లు
253 రేడియోధార్మిక253.08688 ± 0.00039అందుబాటులో లేదు60 నిమిషాలు
251 రేడియోధార్మిక251.080762 ± 0.000012అందుబాటులో లేదు55.6 నిమిషాలు
233 రేడియోధార్మిక233.056652 ± 0.00025అందుబాటులో లేదు40 సెకన్లు
కొలవబడినది

దశ / స్థితి

1 atm / 101.325 kPa
ఘనం 25 °C (298.15 K)

కారణం: ఉత్పతన స్థానం (1049.85 °C) కంటే 1024.8 °C తక్కువ

ఉత్పతన స్థానం 1049.85 °C
0 K ప్రస్తుత ఉష్ణోగ్రత: 25 °C 6000 K
దశ కాలక్రమం

రూపరేఖ మాత్రమే, ప్రమాణానుసారం కాదు

ఘనం
వాయువు
ఉత్పతనం
25°C
ఘనం
ద్రవం
వాయువు
ప్రస్తుత

దశ పరివర్తన స్థానాలు

ఉత్పతన స్థానం సాహిత్య మూలం
1049.85 °C
ప్రస్తుత దశ గణించబడినది
ఘనం

పరివర్తన శక్తులు

ఉత్పతన ఉష్ణం సాహిత్య మూలం
3.938436 eV

ఉత్పతన స్థానం వద్ద 1 molను ఉత్పతనం చేయడానికి అవసరమైన శక్తి

సాంద్రత

సూచన సాంద్రత సాహిత్య మూలం
1.4e+4 kg/m³

ప్రామాణిక పరిస్థితుల వద్ద

ప్రస్తుత సాంద్రత గణించబడినది
1.4e+4 kg/m³

ప్రామాణిక పరిస్థితుల వద్ద

పరమాణు వర్ణపటాలు

మొత్తం 97లో 10 చూపించబడుతున్నాయి. అయాన్ ఆవేశం ఆధారంగా ఆరోహణ క్రమంలో అమర్చబడింది.

అందుబాటులో ఉన్న వర్ణపట రేఖల సమాచారం ?

అయాన్ఆవేశంమొత్తం రేఖలుపరివర్తన సంభావ్యతలుస్థాయి గుర్తింపులు
Bk I 012000
Bk II +14800
NIST వర్ణపట రేఖల సమాచారం →

అందుబాటులో ఉన్న శక్తి స్థాయుల సమాచారం ?

అయాన్ఆవేశంస్థాయులు
Bk I 02
Bk II +12
Bk III +22
Bk IV +32
Bk V +42
Bk VI +52
Bk VII +62
Bk VIII +72
Bk IX +82
Bk X +92
NIST శక్తి స్థాయుల సమాచారం →
97 Bk 247

Berkelium — పరమాణు ఆర్బిటాల్ దృశ్యీకరణ సాధనం

[Rn]7s25f9
శక్తి స్థాయులు 2 8 18 32 27 8 2
ఆక్సీకరణ స్థితులు +2, +3, +4, +5
HOMO 5f n=5 · l=3 · m=-3
Berkelium — పరమాణు ఆర్బిటాల్ దృశ్యీకరణ సాధనం ముందస్తు వీక్షణ
అభ్యర్థించినప్పుడు మాత్రమే Three.js లోడ్ అవుతుంది
97 Bk 247

Berkelium — స్ఫటిక నిర్మాణ దృశ్యీకరణ సాధనం

స్ఫటిక నిర్మాణ సమాచారం అందుబాటులో లేదు

అయానిక్ వ్యాసార్థాలు

ఆవేశంసమన్వయంస్పిన్వ్యాసార్థం
+36అందుబాటులో లేదు96 pm
+39అందుబాటులో లేదు113.7 pm
+46అందుబాటులో లేదు83 pm
+48అందుబాటులో లేదు93 pm

సమ్మేళనాలు

Bk
247.070 u
Bk
249.075 u
Bk
247.070 u
Bk
250.078 u
Bk
246.069 u
Bk
245.066 u

సమస్థానికాలు (5)

ద్రవ్యరాశి సంఖ్యపరమాణు ద్రవ్యరాశి (u)సహజ సమృద్ధిఅర్ధాయుష్షుక్షయ విధానం
249 రేడియోధార్మిక249.0749877 ± 0.0000027అందుబాటులో లేదు327.2 రోజులు
β- ≈100%α =0.00145±0.8%SF =47e-9±0.2%
239 రేడియోధార్మిక239.05824 ± 0.00022అందుబాటులో లేదు100 సెకన్లు
β+ ≈100%α<0.01% SF<0.01%
253 రేడియోధార్మిక253.08688 ± 0.00039అందుబాటులో లేదు60 నిమిషాలు
β- ?
251 రేడియోధార్మిక251.080762 ± 0.000012అందుబాటులో లేదు55.6 నిమిషాలు
β- =100%
233 రేడియోధార్మిక233.056652 ± 0.00025అందుబాటులో లేదు40 సెకన్లు
α ≈82%β+ ?
249 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 249.0749877 ± 0.0000027
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 327.2 రోజులు
క్షయ విధానం
β- ≈100%α =0.00145±0.8% +1
239 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 239.05824 ± 0.00022
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 100 సెకన్లు
క్షయ విధానం
β+ ≈100%α<0.01% +1
253 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 253.08688 ± 0.00039
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 60 నిమిషాలు
క్షయ విధానం
β- ?
251 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 251.080762 ± 0.000012
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 55.6 నిమిషాలు
క్షయ విధానం
β- =100%
233 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 233.056652 ± 0.00025
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 40 సెకన్లు
క్షయ విధానం
α ≈82%β+ ?

విస్తృత లక్షణాలు

సంయోజనీయ వ్యాసార్థాలు (విస్తృత)

సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో)
168 pm
సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో, ద్విబంధం)
139 pm

వాన్ డర్ వాల్స్ వ్యాసార్థాలు

Alvarez
340 pm
UFF
333.9 pm

సంఖ్యాక్రమ ప్రమాణాలు

Mendeleev
30
Pettifor
40
Glawe
41

విద్యుదృణాత్మకత ప్రమాణాలు

Ghosh
0

ధ్రువణీయత మరియు విక్షేపణం

ద్విధ్రువ ధ్రువణీయత
125 a.u.
ద్విధ్రువ ధ్రువణీయత (అనిశ్చితి)
25 a.u.

దశ పరివర్తనలు మరియు భిన్నరూపాలు

β form
ద్రవీభవన స్థానం1259.15 K

ఆక్సీకరణ స్థితి వర్గాలు

+3 main
+4 extended
+5 extended
+2 extended

ఉన్నత స్థాయి సూచన సమాచారం

స్ఫటిక వ్యాసార్థాల వివరాలు (4)
ఆవేశంCNస్పిన్rcrystal (pm)మూలం
3VI110from r^3 vs V plots,
4VI97from r^3 vs V plots,
4VIII107from r^3 vs V plots,
3IX—127.7
సమస్థానిక క్షయ విధానాలు (46)
సమస్థానికంమోడ్తీవ్రత
233A82%
233B+—
234A80%
234B+20%
235B+—
235A—
236B+100%
236A—
236B+SF0%
237B+—

అదనపు సమాచారం

మూలాధారాలు

(9)
3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Berkelium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

లైసెన్స్ గమనిక: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Berkelium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

లైసెన్స్ గమనిక: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
7 NIST Physical Measurement Laboratory
Berkelium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

చివరిగా నవీకరించిన తేదీ:

సమాచారం ధృవీకరించబడింది:

తాజా శాస్త్రీయ డేటాతో విషయాన్ని సమీక్షించడం జరుగుతుంది.