берклий
БЕРКЛИЙ (от Беркли, Berkeley — город в США, где был открыт Б.; лат. Berkelium) Bk
искусственный радиоактивный хим. элемент III гр. периодической системы; ат. н. 97; относится к актиноидам. Стабильных изотопов не имеет. Получены 10 изотопов с мае. ч, 240–251 (кроме 241). Наиб. долгоживущие: 247Bk (Т1/2 1380 лет;
Б. — серебристо-белый металл. Существует в двух модификациях: с гранецентрированной кубич. решеткой (a = = 0,4997 нм) и двойной гексагональной типа α-La (a — = 0,3416 нм, с = 1,1069 нм, z = 2); температура полиморфного перехода ок. 980 °C; т. пл. ок. 1050 °C, т. кип. ок. 2630 °C; плотн. 14,8 г/см3. Свойства изучались с использованием микрограммовых количеств 249Bk.
Б. очень реакционноспособен, по химическим свойствам близок к Tb. Диоксид BkO2 (кубич. решетка) получают сжиганием на воздухе при 1250 °C ионита, на котором сорбированы ионы Bk3+. При восстановлении BkO2 водородом при 600 °C образуется сесквиоксид Bk2O3 (кубич. решетка), при нагревании и послед, быстром охлаждении образуется гексагон. модификация. На воздухе при 600 °C Bk2O3 окисляется до BkO2. Тригалогениды BkHal3 (см. табл.) получают взаимод. Bk2O3 с HHal при 500–600 °C, тетрафториД BkF4 -фторированием Bk2O3 элементным фтором при 400 °C; синтезированы также оксогалогениды BkOCl и BkOBr.
Сульфид получают по реакции: Bk2O3 + CS2 + H2S
СВОЙСТВА ГАЛОГЕНИДОВ БЕРКЛИЯ
Нитраты, хлориды, бромиды, сульфаты, перхлораты и сульфиды Б. раств. в воде. В водных растворах Б. существует в виде ионов Bk3+ и Bk4+. Для Bk3 +
Б. образует более прочные, чем РЗЭ, комплексы с С1−. На способности Bk3+ к комплексообразованию, напр. с NCS− или цитрат-ионами, основано его отделение от др. актиноидов и РЗЭ. Так, Bk3+ экстрагируется бензолом в виде внутрикомплексного соединения с теноилтрифторацетоном при pH 4 в 10–15 раз эффективнее, чем Аm3+ и Ст3+.
Изотоп 249Bk образуется в ядерных реакторах при длительном интенсивном облучении нейтронами плутониевых или кюриевых мишеней в результате многократного захвата нейтронов. Этим путем в США получают ок. 20 мг 249Bk в год. Изотоп 247Bk образуется при бомбардировке кюриевых мишеней α-частицами, ускоренными на циклотроне. Выделение Б. из материалов облученных мишеней включает: отделение Am; осаждение Cm, Bk, РЗЭ, Pu и остаточного количества Am в виде фторидов; превращение фторидов в гидроксиды; растворение и перевод гидроксидов в хлораты; хроматографич. разделение хлоратов на катионите с использованием в качестве элюентов растворов цитрата аммония, молочной или α-гидроксиизомасляной кислот. Применяют метод, включающий растворение гидроксидов в HNO3 и перевод Bk3+ в Bk4+ с одноврем. жидкостной экстракцией его трибутилфосфатом, что позволяет отделить Б. от лантаноидов и др. актиноидов в степени окисления + 3. Реэкстракцией раствором (N2H5)C1 или (NH3OH)C1 получают продукт, содержащий 92% Bk и 8% Am. Транскюриевые элементы м. б. отделены от Pu, Am и Cm экстракцией их из разб. солянокислых растворов раствором 2-этилгексилфенилфосфорной кислоты в диэтилбензоле. При реэкстракции разбавленной соляной кислотой количественно разделяются Bk и Cf.
В малых количествах 249Bk определяют радиометрич. методом — измерением общей β-активности препарата после полной хим. и радиохим. очистки. Сравнительно большие количества Б. могут быть определены измерением его α-активности (с энергией 5,46 МэВ). Перспективны спектрофотометрич. методы определения с использованием орг. реагентов.
Изотопы Б. применяют для исследовательских работ в ядерной физике и радиохимии.
Б. синтезирован С. Томпсоном, А. Гиорсо и Г. Сиборгом в 1949 бомбардировкой 241Аm2O3 высокоэнергетич. ионами Не [241 Am
Лит. см. при ст. актиноиды.
Б. В. Громов
Химическая энциклопедия