Son Haberler

Berkelyum Nedir? (Özellikleri, İzotopları)

-
Eylül 13, 2022
Berkelyum Nedir? (Özellikleri, İzotopları)

Berkelyum, ismini bir üniversiteden alan aktinit elementtir. Tabiatta bulunmaz, suni olarak elde edilebilir. Bugüne kadar 1 gram berkelyum üretilebilmiştir.

Berkelyum Nedir? Özellikleri, İzotopları

Berkelyum, suni radyoaktif bir elementtir. Atom kütle numarası 92’den büyük olan elementleri ifade etmek için kullanılan transuranyum uranyum ötesi elementlerden biridir. Tabiatta henüz bulunamamıştır, bu nedenle birleşimlenerek elde edilebilir. Özellikleriyle ilgili çok az şey öğreniliyor. Mevcut bilgilerin çoğu elementin periyodik tablodaki konumu temel alınarak varsayım edilen özelliklerdir. Gnamımıza kadar yalnızca 1 gram berkelyum elde edilebilmiştir. Az ölçüde birleşimlenebildiği için deneysel bilgilerle özelliklerinin tamamı tespit edilememiştir. Araştırmalar dışında ehemmiyetli bir kullanımı bulunmuyor; ancak ehemmiyetli alanlarda kullanılan daha ağır aktinitlerin birleşiminde rol oynar. En son keşfedilen element tennesin, berkelyum izotopu kullanılarak birleşimlenmiştir. İsmini, keşfedildiği Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’nden alır. İlk olarak, bir hayli aktinitin birleşiminde görev alan Amerikalı bilim adamı Gleen T. Seaborg ve çalışma dostları tarafından keşfedilmiştir. İsmini pek dinlemediğimiz elementler arasında yer alan berkelyumu tanımak için yazımızı okumanız yeterli olacaktır.

Berkelyumun yapımında kullanılan “siklotron” isimli süratlendirici…

Tarihçesi

Berkelyum, Aralık 1949 tarihinde Amerikalı kimyager Glenn T. Seaborg ve birliktesiki çalışma dostları Albert Ghiorso, Stanley G. Thompson ve Kenneth Street tarafından Amerika’daki Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’ndeki Lawrence Berkeley Milli Laboratuvarı’nda keşfedilmiştir.

Seaborg ve takımı, 7 miligram Amerikyum-241 izotopunu “siklotron” ismi verilen süratlendiricide alfa parçacıklarıyla helyum iyonları bombardımana tutarak yarılanma ömrü 4,5 saat olan Berkelyum-243 izotopunu ve iki nötron elde etti. Bu izotop, elektron tutarak ayrılındı. Yeni element, çöktürme usulleri ve yüksek sıcaklık iyon metamorfoz kombinasyonu ile kimyevi olarak ayrıştırıldı ve belirlendi.

Berkelyumla ilgili bazı tarihi süreçleri şöyle sıralayabiliriz;

1958 senesinde, aynı üniversiteden değişik bilim adamları, yarılanma ömrü 314 gnam olan Berkelyum-249 izotopunu ilk defa mikroskobik ölçüde yalıttı. Bu çalışmada 0,6 mikrogram berkelyum, 1,2 mikrogram kaliforniyum birleşimlendi.
İlk berkelyum bileşiği olan berkelyum klorür, 1962 senesinde birleşimlendi ve gramın 3 milyar katı ağırlığındaydı.
1971 senesinde ilk metal berkelyum misali hazırlandı. Bu çalışmada, berkelyum florürün takribî 1030 derecede lityum buğuyu ile indirgenmesi neticeyi 0,5 miligram metal berkelyum elde edildi.
2009 senesinde Oak Ridge Milli Laboratuvarı’nda keşfedilen tennesin elementinin birleşiminde berkelyum kullanılmıştır.

“Berkelyum” sözcüğü, keşfedildiği Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’ne UCB atfen türetilen bir kelimedir. Keşif takımı tarafını adlandırılmıştır. Periyodik tabloda berkelyumun üzerinde bulunan lantanit elementlerden terbiyum da, ismini, keşfedildiği İsveç’in Ytterby kasabasından almıştır. “Berkelyum” isminin tercihi, bu bakımdan, periyodik tabloda üstünde bulunan lantanit elementlerin modelini izleyen öbür aktinit elementlere uygun bulundu.


Berkeley Kaliforniya Üniversitesi

Berkeley, Amerika’nın en kalabalık eyaleti Kaliforniya’nın San Francisco kentine bağlı bir ilçedir. Bir araştırma üniversitesi olan Kaliforniya Üniversitesi’nin bir yerleşkeyi Berkeley’dedir. San Francisco Körfezi’nin kuzey doğusunda yer alan Berkeley, Kaliforniya Üniversitesi ile aynılaşan bir ilçedir. Üniversite, genellikle “Berkeley Kaliforniya Üniversitesi” olarak anılır. Kimya alanında “en iyi” üniversitelerden biridir. Berkeley, takribî 115 bin popülasyona sahip iş merkezi konumundaki büyük bir ilçe.. Berkeley Kaliforniya Üniversitesi’nde 1940-1961 seneleri arasında 11 değişik uranyum ötesi ağır radyoaktif element keşfedildi.

Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Berkelyumun kimyevi simgeyi “Bk”dir. Atom numarası 97, atom ağırlığı 247’dir. Erime noktası 986 derece, kaynama noktası 2900 derecedir. Yoğunluğu 14,78 gr/cm3’cins. Atom yarıçapı 170 pm’dir. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 18, 32, 27, 8, 2” biçimindedir. En yaygın oksidasyon gidişatları +3 ve +4’cins. 97 proton, 150 nötron kapsar. Kristal yapısı hekzagonaldır.

Periyodik tablonun 7. Periyot, F-Blok elementlerinden biridir. Ağır radyoaktif, başka bir deyişle aktinit element serisinin bir azasıdır. Aktinitler arasında sekizinci, uranyum ötesi transuranyum elementler arasında beşinci sıradadır. Transuranyum elementler; neptünyum, plütonyum, küriyum ve amerikyumdan sonra keşfedilmiştir. Yumuşak, solgun gümüşi görünümlü, gümüş beyazı renkte katı bir metaldir. Yapı olarak periyodik tablodaki komşusu kaliforniyum ile eş; ancak kimyevi özellikleri bakımından ehemmiyetli farkları vardır. Erime noktası komşu element küriyumdan düşük, kaliforniyumdan yüksektir. Paramanyetik bir elementtir ve aktinitler arasında en düşük hacimsel modül bedellerine sahiptir. Metal formu, oda şartlarında sıradan tazyik altında yüzey merkezli kübik bir yapıya sahiptir. Tazyik uygulandığında kristal yapısının ortorombik bir yapıya döneceği zannediliyor.

Berkelyum, seyreltik mineral asitlerde kolayca çözünür. Yüksek sıcaklıkta hava ve oksijene maruz kaldığında kolayca oksitlenir. Oksijen, buğu ve asitlerden etkilenir; fakat alkalilerden etkilenmez. +3 yükseltgenme basamağındaki bileşikleri küriyum bileşiklerine eş. Güçlü yükseltgenlerle “+4” yükselgenme basamağına yükseltgenir. Elde edilen bileşiklerinden berkelyum florür ve berkelyum hidroksit suda çözünmez; berkelyum klorür, berkelyum nitrat ve berkelyum sülfat suda çözünür. Ayrıca, oksitli bileşikleri de elde edilmiştir. Berkelyum klorid, görülebilecek ölçüde üretilen ilk berkelyum bileşiğidir.

Şişenin ucundaki yeşilimsi akışkan, Berkelyum-249 izotopudur. 117 numaralı tennesin elementinin bulguyu için yapılan deneylerde kullanıldı. Oak Ridge Milli Laboratuvarı’nda araştırma reaktöründe üretildi. – 06.08.2009

İzotopları

Berkelyum, tabiatta bulunmaz. Amerikyum ve küriyum elementlerinin nükleer tepkini ile suni olarak elde edilebilir. Berkelyumun, atom kütle numaraları 235 ila 254 arasında değişen takribî 20 izotopu, 6 nükleer izomeri bulunur. İzotoplarının tamamı radyoaktiftir.

En yaygın olan izotopu, 330 gşöhretlik yarılanma ömrüne sahip olan Bk-249’dur. Aynı zamanda en kolay birleşimlenen izotop olan Bk-249, Plütonyum-239 izotopunun nötronlarla bombardımanı neticeyi elde edilir ve yumuşak beta parçacıkları yayar. Bk-249, beta çürümesi ile Kaliforniyum-249’a kadar bozunur.

En kararlı ve en uzun ömürlü Bk-247 izotopu, 1389 sene yarılanma ömrüne sahiptir. İkinci ehemmiyetli izotopu olan Bk-247, çoğu aktinit elementin izotopları gibi alfa yayıcısıdır. Bk-247, Küriyum-244 izotopunun siklotron isimli süratlendiricide helyum iyonlarıyla bombardımanı neticeyi elde edilir ve alfa çürümesi ile Amerikyum-243 izotopuna dönüşür. Bk-248’in yarılanma ömrü ise 300 yıldır. Öbür izotoplarının yarılanma ömürleri mikrosaniye ile birkaç gnam arasındadır.


Bunları Öğreniyor Musunuz?

Berkelyum, toksiktir ve radyoaktifliği yüksektir. Bedene alındığında kemik dokularında birikme meyli göstereceği öngörülüyor. Kemiklerdeki konsantrasyonunun 0,0004 miligram ortamında olacağı varsayım ediliyor.
Uzun yarılanma ömürleri olan Bk-247 ve Bk-248 izotoplarını nötron ışınlama usulüyle elde etmek imkânsızdır.
Amerika’nın Tennessee eyaletinde bulunan Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı bünyesindeki Oak Ridge Milli Laboratuvarı’nda bulunan nükleer reaktörde plütonyumu nötronlarla ışınlama usulü ile Berkelyum-249 izotopu elde edilebilmektedir.
Bk-249 izotopu, düşük enerjili elektronlar üretir.
Berkelyum, elektronik anlamda beklenenden çok değişik özellikler gösterir. Pozitif bir nükleer yük geliştirerek kısa vakitte dağılınır ve ufak kristalleri patlar. Berkelyumun bu özelliği gizeme dışı olarak değerlendirilir.
Berkelyum, nükleer sınamaların yapıldığı ve nükleer felaketlerin yaşandığı bölgeler dışında tabiatta bulunmaz. Yüksek yoğunluklu uranyum madenlerinde nötron tutma ve beta bozunma zincirinin bir parçası olarak eser ölçüde bulunabileceği öngörülüyor. Suni olarak çok az ölçüde elde edilebilir.
Bilimsel araştırmalar dışında ehemmiyetli ve pratik bir ticari kullanımı bulunmuyor. Son senelerde tennesin elementinin birleşimlenmesinde kullanılmaktadır. Lawrensiyum, rutherfordyum ve bohriyum gibi ağır aktinitlerin birleşiminde de rol oynar. Bu nedenle, daha ağır elementlerin kullanıldığı alanlarda ve mahsullerde dolaylı olarak rolü bulunmaktadır.
Özellikleri bütün olarak tanımlanamadığı için hangi alanlarda kullanılabileceği veya işlevleri bilinmemektedir.
Berkelyum, deneysel bilgiler için yeteri kadar kararlı değildir. Nükleer bozunmaya uğramadan kimyevi özelliklerini tanımlamak oldukça zordur.
1967 senesinden bu yana sadece 1 gram berkelyum üretildi.