锫 | 7440-40-6

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相锕系化合物
• 中文名称: 锫
• 英文名称: berkelium
• CAS: 7440-40-6
• 化学式: Bk
• 分子量: 247.07
• InChiKey: PWVKJRSRVJTHTR-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  986 ± 25° (Fahey); mp 1050° (Katz et al., loc. cit. vol. 2, p 1150)
• 沸点：
  ~2630℃ [KAT86]
• 密度：
  (calc) 14.78; d (calc) 13.25
• 稳定性/保质期：
  具有强放射性，熔点为986℃。存在两种同素异形体。化学性质较为活泼，能够与氟化镧或氢氧化镧发生共沉淀。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

制备方法与用途

简介

锫（Berkelium）是一种放射性化学元素，符号为Bk，原子序数为97，属于锕系元素和超铀元素。位于美国加州伯克利的劳伦斯伯克利国家实验室在1949年12月发现该元素，因此得名“Berkeley”（伯克利）。锫是继镎、钚、锔和镅之后第五个被发现的超铀元素。主要同位素249Bk是在专用高通量核反应堆中微量合成的，主要在美国田纳西州的橡树岭国家实验室和俄罗斯迪米特罗夫格勒的原子反应堆研究所进行。第二重要同位素247Bk则是通过用高能α粒子辐照稀有同位素244Cm来生产。

发现历史

锫的名字源自加利福尼亚州伯克利市，该元素于1949年由美国科学家Stanley G. Thompson、Albert Ghiorso和Glenn T. Seaborg在加州大学伯克利分校使用核反应241Am（4He，2n）合成。它是锕系元素系列中的第八种元素，类似于镧系元素中的第八种元素铽。这种不稳定的元素最长半衰期为1400年的同位素是247Bk。

来源

锫是一种柔软的银白色放射性金属。其249同位素发射低能电子，因此操作相对安全。它的衰变半衰期约为330天，并且是一个强α粒子发射体。自1967年以来，美国已经生产了超过1克的该元素。除了科学研究之外，锫没有其他实际应用，研究主要针对较重的超铀元素合成。在2009年，经过250天的辐射时间和90天的纯化，在橡树岭国家实验室制备了22毫克的249Bk。该样品首次用于合成新元素Tennessine，并在俄罗斯核研究所被用作48钙离子轰击150天后进行验证。

应用

除科学研究外，锫没有任何实际应用。

制备

锫是通过在核反应堆中用中子轰击较轻的锕系元素铀（238U）或钚（239Pu）来生产的。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  锫 生成 berkelium dioxide
  参考文献：
  名称：

  氧化铍系统

  摘要：

  通过将1μg精心纯化的249 Bk加载到离子交换树脂的单个小珠上并煅烧树脂小珠以除去有机材料并生成氧化物，来制备铍氧化物。空气焙烧得到BkO 2，其具有以a3 = 5·334±0· 005Å的面心立方晶格。

  DOI：

  10.1016/0022-1902(68)80352-5
• 作为产物：
  描述：

  berkelium tertafluoride 在 Li 作用下， 生成 锫
  参考文献：
  名称：

  铍金属溶液焓和Bk 3+（aq）形成标准焓的新测定

  摘要：

  经测定，铍金属（dhcp）在1 M HCl中的溶液焓为298.15±0.05 K，值为-600.2±5.1 kJ mol -1。根据该值，Bk 3+（aq）的形成标准焓为-601±5 kJ mol -1，并使用合理的熵估计，计算出Bk 3+ / Bk°偶的标准电势为−2.01±0.03 V.

  DOI：

  10.1016/0022-1902(81)80090-5

文献信息

• Crystal structure, thermal expansion and melting point of americium metal
  作者：D.B. McWhan、B.B. Cunningham、J.C. Wallmann

  DOI：10.1016/0022-1902(62)80246-2

  日期：1962.12

  The methods for preparing milligram quantities of pure, well crystallized americium metal are discussed in detail. A versatile high and low temperature X-ray powder camera for small radioactive samples is presented.

  详细讨论了制备毫克量的纯净，良好结晶的a金属的方法。介绍了一种用于小型放射性样品的多功能高低温X射线粉末相机。
• The crystal structures and lattice parameters of berkelium metal
  作者：J.R. Peterson、J.A. Fahey、R.D. Baybarz

  DOI：10.1016/0022-1902(71)80656-5

  日期：1971.10

  first bulk samples of berkelium metal have been prepared by the reduction at ∼1000°C of BkF3 with lithium metal in a tantalum crucible system. Berkelium metal has been found to exhibit two stable crystallographic modifications—face centered cubic (fcc) and double hexagonal closest packed (dhcp). The cubic lattice parameter, derived from the averaged values of 10 independent metal samples, is 4·997±0·004

  通过在钽坩埚系统中用锂金属在约1000°C下还原BkF 3制备了第一批金属铍样品。已发现金属铍表现出两种稳定的晶体学修饰-面心立方（fcc）和双六角最紧密堆积（dhcp）。由10个独立金属样品的平均值得出的立方晶格参数为4·997±0·004Å。从6个独立样本的平均值得出的dhcp晶格参数为ao = 3·416±0·003Å和co = 11·069±0·007Å。在这三种情况下给出的误差极限代表使用标准统计方法计算的95％置信度，用于独立测定的平均值。
• Electronic Structure and Nature of Chemical Bonds in BkO2
  作者：A. E. Putkov、Yu. A. Teterin、M. V. Ryzhkov、A. Yu. Teterin、K. I. Maslakov、K. E. Ivanov、S. N. Kalmykov、V. G. Petrov

  DOI：10.1134/s0036024421060212

  日期：2021.6

  chemical bonds and the structure of the XPS of valence electrons in BkO2. In contrast to the concepts of the crystal field theory, the effects of covalence in BkO2 are considerable and result in strong overlapping not only of the Bk6d, but of Bk6p, 5f atomic orbitals (AO) with ligand orbitals as well. It is found that the electrons of inner valence molecular orbitals (IVMO) weaken the chemical bonds caused

  通过相对论离散变分法 (RDV) 首次计算了结合能 0 到 ~50 eV 范围内 BkO2 价电子的电子结构和 X 射线光电子能谱 (XPS)。在其他作者的作品中获得的这种二氧化物的计算光谱和实验光谱之间建立了令人满意的一致性。构建了一个定量分子轨道 (MO) 方案，使我们能够了解 BkO2 中化学键的性质和价电子 XPS 的结构。与晶体场理论的概念相反，BkO2 中的共价效应是相当大的，并且不仅导致 Bk6d，而且 Bk6p、5f 原子轨道 (AO) 与配体轨道的强烈重叠。
• Preparation and lattice parameters of 249Bk monopnictides
  作者：D. Damien、R.G. Haire、J.R. Peterson

  DOI：10.1016/0022-1902(80)80390-3

  日期：1980.1

  as single-phase materials by heating elemental 249Bk with the corresponding pnictogen element in evacuated quartz tubes. The monopnictides exhibit the NaCl-type, cubic structure with observed lattice parameters (Å) of 4.951 for BkN, 5.669 for BkP, 5.829 for BkAs, and 6.191 for BkSb.

  通过在真空石英管中加热元素249 Bk和相应的光生素元素，可以将单素铍化合物制成单相材料。单核苷酸显示出NaCl型的立方结构，观察到的BkN的晶格参数（Å）为4.951，BkP的为5.669，BkAs的为5.829，BkSb的为6.191。
• Peterson, J. R., UCRL-17875 (1967)
  作者：Peterson, J. R.

  DOI：——

  日期：——