它是锕系化学系列的第十八个成员。此外,它属于超铀元素族。另一方面,锫元素在地壳中没有发现,因为它没有稳定的同位素。了解其特征和属性是什么。

什么是锫?

它是原子序数97的化学元素,是一种锕系元素,固体,合成,金属,高放射性,易碎且柔软。此外,它具有银白色。此外,它容易生锈,因为在高温下它在空气存在下会氧化。

锫的象征

Bk是他名字的缩写。尽管一开始他们建议以发现者格伦·西博格的名字命名,但 IUPAC 决定将锫指定给他。他获得这个绰号是为了纪念大学和伯克利市(该绰号的所在地)。这个称号又源自爱尔兰哲学家乔治·巴克利。

锫的特性

它的一些特性与铽有一定的相似之处。此外,它的熔化温度为 986°C,被磁场吸引,重量为 14.78 g/cm3。然而,这并没有以基本的方式实现。其他功能包括:

  • 化学反应性:高温下在空气或氧气存在下迅速氧化。
  • 状况:其自然形态为固体。
  • 外观: 具有银白色金属外观。
  • 放射性:具有高放射性。
  • 极化率: 22.7 Å 3
  • 溶解性: 极易溶于无机酸。
  • 磁序:显示顺磁性。
  • 晶体结构:它包含两种晶体形状,一种致密双六方晶型和另一种面心立方晶型。
  • 同位素:已知有 14 种同位素,原子质量从 238 到 251 不等。

锫的化学和物理性质

  1. 原子序数:97  
  2. 铁锈:未知
  3. 离子半径(Å) :0.97  
  4. 原子半径(Å) :1.7  
  5. 原子质量(克/摩尔) :247 u
  6. 声速:无数据
  7. 比热:无数据 
  8. 沸点:2627°C
  9. 电负性:1.3(鲍林标度)
  10. 每级电子数:2、8、18、32、26、9、2
  11. 原子体积:16.7 cm3/mol
  12. 氧化态:+2、+3、+4
  13. 第一电离势(eV) :601 kJ/mol
  14. 电子构型: [Rn] 5f 8 6d 1 7s 2
  15. 汽化焓:310 kJ/mol
  16. 熔点:1050°C (1219K)
  17. 密度(克/毫升) :14790公斤/立方米

锫的起源

如果您不知道是谁发现了锫,那就是科学家 Glen Seaborg、Al Ghiorso 和 Stanley G. Thompson。这一发现发生在 1949 年的加州伯克利大学。为了合成,他们使用回旋加速器用高科技α粒子轰击Am 241

照射后,材料立即适当溶解。然后,他们使用柠檬酸铵作为洗脱液,将其通过离子交换树脂柱。他们由此获得了一种平均寿命为4.5小时的同位素。

锫的用途是什么?

化学元素锫不包含商业应用。然而,虽然获得的数量非常少,但它经常用于科学研究。发现它有趣的用途:

获得较重元素

其中一种同位素249 Bk 的平均寿命为 314 天,并且可以微量获取。因此,它被用来通过用带电粒子轰击原子来合成较重的元素。美国橡树岭国家实验室和俄罗斯原子反应堆研究所经常使用它。

物理化学研究

根据科学研究,它可以精确推断其他锕系元素的特征、性质和行为。这是因为较重的粒子难以获得、寿命短且具有放射性。

获得锫

1969 年,通过在 1026.85°C 下用锂还原氟化物或 BkF 3制备了该元件的第一个样品。另一方面,今天,为了制备薄片,我们用镧还原氧化物 BkO 2 。金金属钍。

锫对健康有害吗?

当它向环境中释放强烈的放射性时,它会伤害所有生物,无论是动物、植物还是人类。它甚至在整个食物链中积累,并代代相传。因此,它的辐射会损害所有物种的遗传物质。此外,长期接触可能致癌。此外,它还会导致不育、免疫系统故障、自然流产、白血病、畸形等损害。

锫的新氧化态

2018 年,一组研究人员发现了锫的 +5 氧化态。这一发现是通过去除两个二氧化氮分子与 Bk 5+形成硝酸盐络合物而实现的。此外,它已被证实表现出更高的稳定性。

总之,锫是一种锕系元素、合成的、放射性的、金属的、软而脆的元素。它具有银白色调,在空气或氧气存在下氧化,有两种晶体形式和顺磁性。其应用仅用于科学目的。