Elberkeli és unelement sintètic de lataula periòdica el símbol del qual és elBk i el seunombre atòmic és 97. Pertany a la sèrie delsactinoides i fou el cinquèelement transurànic en sintetitzar-se.S.G. Thomson,A. Ghiorso iG.T. Seaborg l'obtingueren el 1949 bombardejantamerici 241, descobert només cinc anys abans pel mateix equip d'investigadors, ambpartícules α. El nom és en honor a la ciutatcaliforniana deBerkeley, on se sintetitzà. Posteriorment, fou identificat a la natura alreactor nuclear natural d'Oklo,Gabon, en quantitats molt petites. L'isòtop més estable és el berkeli 247 (t½ = 1.380 a), però és difícil obtenir-lo. L'isòtop berkeli 249 s'empra per produir californi 250 i fou emprat per sintetitzar per primer cop l'elementtennes bombardejant-lo amb cations calci 48 el 2009.
Fou aïllat de la resta d'elements químics mitjançant una combinació dels mètodes de precipitació i debescanvi iònic a partir de la predicció dels seusestats d'oxidació (+3 i +4) sobre la base de la seva posició en la sèrie delsactinoides de lataula periòdica. Proposaren el nom berkeli per la ciutat deBerkeley,Califòrnia, on havia sigut obtingut.[2]
El descobriment del berkeli cridà l'atenció de la revistaThe New Yorker que el veié com a part d'un nombre creixent de nous elements i suggerí de broma que laUniversitat de Califòrnia a Berkeley havia perdut una oportunitat d'or d'immortalitzar-se per sempre a lataula periòdica. L'article deia que haurien d'haver anomenat la seqüència de nouselements transurànicsuniversitium,oftuny,californium iberkelium (de University of California, Berkeley). Glenn Seaborg respongué a l'article dient que havien pensat en això, però que obriria la porta perquè algú deNova York descobrís els dos elements següents i els anomenarianewium iyorkium. ElNew Yorker replicà que ja estaven treballant molt en els nous elements, però fins ara només tenien els seus noms.[3]
Situació delGabon a Àfrica. Oklo és un jaciment d'urani al sud-est de Gabon.
El berkeli es troba de manera natural a la Terra, però només en quantitats insignificants: és el menys abundant de tots els elements naturals. Hi ha només dosisòtops de berkeli, berkeli 249 i berkeli 250. Aquests isòtops es produïren durant centenars de milers d'anys en reactors nuclears naturals que començaren a funcionar fa uns 1.800 milions d'anys, seguint processos geològics naturals que concentraven l'urani. Això donà lloc al fet que setzereactors nuclears naturals entrassin en funcionament aOklo,Gabon, a l'Àfrica. En aquests reactors operaven de manera contínua i, mitjançant processos de captura de neutrons i desintegracions β, i produïren elselements transurànics delsnombres atòmics 83 (neptuni) al 100 (fermi), inclòs el berkeli.[3]
El curi 249 es produeix per captura de neutrons del curi 244 i per emissió β dona berkeli 249, i aquest pot capturar un neutró i produeix berkeli 250. Aquests isòtops tenen vides mitjanes força curtes i es desintegren ràpidament.[3][4]
La síntesi del berkeli 247, el que té unasemivida més llarga (t½ = 1 380 a) és molt ineficient i no se'n sintetitza. El berkeli 249 (t½ = 330 d) es pot obtenir bombardejant amb un flux de neutrons curi 244. Cal que aquest radionúclid absorbeixi cinc neutrons per transformar-se en curi 249, que té un període de semidesintegració de només 64 minuts, el qual a través d'una emissió β dona el berkeli 249. Les reaccions són les mateixes que es produeixen als reactors nuclears naturals.[4]
Les investigacions químiques han demostrat que el berkeli existeix endissolucions aquoses amb estats d'oxidació +3 i +4, presumiblement com a ions i. Les propietats de solubilitat del berkeli en els seus dos estats d'oxidació són similars a les dels altresactinoides i als elementslantanoides (sobretotceri) als estats d'oxidació corresponents. L'estat d'oxidació +3 és el que dona lloc a més composts, en són exemples l'òxid de berkeli(III), elfluorur de berkeli(III), elclorur de berkeli(III),[6] el sulfur de berkeli(III), el nitrur de berkeli(III), el nitrat de berkeli(III)—aigua(1/4) i el sulfat de berkeli(III)—aigua(1/12),. En l'estat d'oxidació +4 hi ha menys composts, els més destacats són l'òxid de berkeli(IV), el fluorur de berkeli(IV), el clorur de berkeli(IV) i cesi i.[8]
L'òxid de berkeli(IV) es pot sintetitzar per calcinació amb aire a 1 200 °C. Si es redueix aquest òxid a 600 °C amb un corrent d'hidrogen s'obté l'òxid de berkeli(III), segons les reaccions:[9]
El berkeli 249 (període de semidesintegració de 330 dies) ha estat àmpliament utilitzat en els estudis químics de l'element perquè es pot produir en quantitats pesables isotòpicament pures per areaccions nuclears que comencen amb elcuri 244.[6] També es desintegra per emissió d'una partícula α en un 100 % i produeix americi 245:[1]
El berkeli no té en l'actualitat aplicacions comercials. Tanmateix, es prepara berkeli 249 amb finalitats científiques, especialment per a la síntesi d'altresactinoides i d'elements superpesants.[7] Així elcaliforni 250 es produeix bombardejant berkeli 249 ambneutrons, la qual cosa forma berkeli 250 mitjançantcaptura neutrònica que, al seu torn, pateix una ràpidadesintegració β per esdevenir californi 250 seguint la següent reacció:[10]
Dos isòtops diferents deltennes, el tennes 293 i el tennes 294, foren produïts emprantreaccions nuclears molt asimètriques, fent incidir en unciclotró un feix extremadament intens d'ionscalci 48 sobre un blanc de berkeli 249. Aquest havia sigut sintetitzat per irradiació durant més de vuit mesos decuri iamerici en el reactor d'alt flux delLaboratori Nacional d'Oak Ridge (ORNL), a l'estat deTennessee,EUA. Després de la separació química, duta a terme també en l'ORNL, s'obtingueren 22,2 mg de berkeli 249 amb una quantitat mínima d'impureses. Lareacció nuclear de fusió calenta produí unnucli atòmic compost denombre atòmic Z = 117 i 180 neutrons, el tennes 297, que seguidament perdé 4 o 3 neutrons per a donar tennes 293 i tennes 294, respectivament. Les reaccions nuclears són:[11]
També s'ha investigat la reacció del berkeli 249 amb cationstitani 50 amb l'objectiu de sintetitzar l'element ununenni, denombre atòmic 119, sense que hagi estat aconseguit. La reacció seria:[12]
Com la resta d'actinoides, el berkeli tendeix a acumular-se en elsistema esquelètic. La màxima quantitat admissible per a l'isòtop berkeli 249 en l'esquelet humà és de 0,0004 μg.[7]
_-_DPLA_-_7d00fd0ba82bd6900ac2e832f03aeb27.jpg)
.svg)
.jpg)
