بركيليوم Bk

الاكتشاف

أُنتج البركيليوم لأول مرة في ديسمبر 1949 في جامعة كاليفورنيا في بيركلي على يد ستانلي تومبسون وألبرت غيورسو وغلين سيبورغ. فقد أطلقوا جسيمات ألفا من السيكلوترون ذي الستين بوصة على الأمريسيوم-241، فحصلوا على البركيليوم-243، وعمر النصف له نحو 4.5 ساعات.

استغرق تحقيق الاكتشاف عدة سنوات لسببين. فقد كان لا بد من تجميع ما يكفي من الأمريسيوم وتشكيله هدفًا صالحًا للاستخدام، وكان لا بد من ابتكار إجراء كيميائي جديد لفصل العنصر عن جيرانه. وتنبأ الفريق بأن العنصر 97 سيسلك سلوك التربيوم، نظيره اللانثانيدي، فصمم فصلًا بالتبادل الأيوني انتقاه.

في البداية لم يمكن دراسة إلا بضع ذرات. وحُصل على كميات مرئية من مركبات البركيليوم في أوائل ستينيات القرن العشرين بعد أن أمضى الكوريوم وأهداف أخرى مددًا طويلة في مفاعلات عالية التدفق. وحتى اليوم لا يُنتج إلا بكميات صغيرة في عدد قليل من المنشآت، ولا سيما مفاعل النظائر عالي التدفق في مختبر أوك ريدج الوطني بولاية تينيسي.

أصل التسمية

يأخذ التربيوم، الواقع فوق البركيليوم مباشرة في الجدول الدوري، اسمه من قرية التعدين السويدية إيتربي. فحذا فريق سيبورغ حذوه وسمّى العنصر 97 نسبة إلى المدينة التي اكتُشف فيها، بيركلي. والرمز Bk. وهو ينضم إلى عناصر إيتربي بوصفه من أشهر الأمثلة على عنصر سُمّي باسم بلدة.

أهم الاستخدامات

• تخليق العناصر فائقة الثقل: في عام 2009 شعّع مختبر أوك ريدج أهدافًا نحو 250 يومًا لصنع قرابة 22 مليغرامًا من البركيليوم-249. وأُرسلت المادة إلى دوبنا في روسيا وقُذفت بالكالسيوم-48، ما أدى إلى اكتشاف العنصر 117، التينيسين، عام 2010.
• مصدر للكاليفورنيوم: يضمحل البركيليوم-249 ببيتا إلى الكاليفورنيوم-249، الذي عمل بدوره هدفًا لصنع العنصر 118.
• كيمياء الأكتينيدات: يمكن أن يوجد البركيليوم في حالتي الأكسدة +3 و+4 كلتيهما، ما يجعله نقطة مقارنة مفيدة في دراسات الأكتينيدات الثقيلة.
• ليس له تطبيقات صناعية أو طبية.

النظائر

ليس للبركيليوم نظائر مستقرة. وأطولها عمرًا، البركيليوم-247، عمر النصف له نحو 1,380 سنة لكن إنتاجه صعب. والنظير المستخدم عمليًا البركيليوم-249، الذي تستطيع المفاعلات صنعه بكميات أكبر نسبيًا، وعمر النصف له نحو 330 يومًا. ولأن ذلك أقل من سنة، كانت تجربة التينيسين سباقًا مع الزمن: كان يجب صنع الهدف ونقله جوًا عبر العالم واستخدامه قبل أن يضمحل قدر كبير منه. أما أول نظير وُجد، البركيليوم-243، فيدوم نحو 4.5 ساعات.

في الحياة اليومية

البركيليوم غائب فعليًا عن الطبيعة ولا صلة له بالحياة اليومية. وما يُصنع منه قليل إلى حد أن معظم الكيميائيين لا يرونه أبدًا. وبوصفه مادة مشعة يُتوقع أن يتراكم أساسًا في العظام إذا دخل الجسم، وكسائر العناصر ما بعد اليورانيوم لا يُتعامل معه إلا داخل منشآت محكمة.