锫

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简介

在合成镅243的过程中，Seaborg小组合成了几毫克锫元素。它是一种人工合成的元素，存在于元素周期表中。1967年，美国合成了大约一克锫。2009年，在橡树岭经过250天的照射后，合成了大约22毫克。它是第五种合成超铀元素，也是锕系元素的第八个成员。锫金属尚未以元素形式获得，而是以化合物的形式合成，例如$\mathrm{BkO_{2}}$等。

其表示符号为'Bk'。锫的名称来源于其发现地伯克利。这种化合物由于是一种稀有元素，没有实际应用和用途，只有科学上的意义。

什么是锫？

锫是一种柔软的放射性金属，呈银色，原子序数为97。它位于元素周期表第7周期，属于锕系元素。在元素周期表中的位置是在锕系元素锔的右侧，锎的左侧，以及镧系元素铽的下方。因此它是一个f区元素，并且是放射性金属。但它是一种非常稀有的元素，因此其用途也十分有限。这种元素以$\mathrm{Bk^{3+}}$和$\mathrm{Bk^{4+}}$态存在于其溶液形式中。这些元素的溶解度特性与其其他成员（通常像锕系元素铈）非常相似。

这种元素的化合物有$\mathrm{BkO_{2}}$和$\mathrm{Bk_{2}O_{2}}$以及三卤化物$\mathrm{BkCl_{3}}$，氯化锫已少量合成。这种金属元素易受空气和酸的侵蚀，但在碱中不反应。除了这些化合物外，X射线衍射研究还检测到其他化合物，如氯氧化锫$\mathrm{BkOCl}$、三氧化锫$\mathrm{BkO_{3}}$和三氟化锫$\mathrm{BkF_{3}}$。

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发现

1949年12月，斯坦利·汤普森、格伦·西博格和阿尔伯特·吉奥索在伯克利首先发现了锫。因此，该元素被命名为锫。该发现是通过在60英寸回旋加速器中用氦核或α粒子轰击镅-241数小时完成的。使用离子交换色谱法分离新生成的元素。然后，确定获得的元素是锫-243。1962年合成了第一个锫化合物——三氯化锫$\mathrm{BkCl_{3}}$，重量约为三十亿分之一克。

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存在

在地球上，锫与其他放射性元素一起存在于一些地方，这些地方曾进行过1945年和1980年的大气核武器试验。它也存在于一些发生过核灾难的地方，例如1968年图勒空军基地B-52坠机事件、三里岛事故和切尔诺贝利灾难。

锫完全是一种人工合成的元素，因此在地壳中的含量非常稀少。而且，也仅有少量是由于人为干预才产生的。已经发现了许多这种化合物的同位素，而且都是放射性的，但事实是这种元素只能人工合成。到目前为止，只合成了少量这种元素。这种元素在普日比尔斯基星中被发现过。锫与一些超铀元素一起，在位于奥克洛的天然裂变反应堆中被发现。

锫的性质

锫是一种柔软的金属，高度溶于无机酸，并在高温下与氧气迅速氧化，从而形成氧化物。它显示出双六方密堆积和面心立方晶体形式。它也有许多合金。该元素的一些重要性质在下面的表格中列出。

锫	Bk
区	f区
原子序数	97
电子构型	$\mathrm{[Rn]5f^{9}7s^{2}}$
族	锕系元素
20°C时的状态	固态
原子半径	2.44°C
熔点	986°C
电离能 (kJ/mol)	598.007(第一电离能)
主要同位素	$\mathrm{Bk^{247},Bk^{249}}$
氧化态	+4, +3
密度 ($\mathrm{gcm^{-3}}$)	14.78
沸点	未发现
相对原子质量	247

锫的同位素

已知锫的同位素几乎有14种。质量数范围从238到251。在锫的同位素中，寿命最长的是锫-247。锫-247的半衰期约为1380年。最常用的同位素是锫-249，半衰期仅为330天，这是因为可以通过以锔-244为起始元素的核反应以可称量的数量生产。下表列出了一些同位素及其分子量。

同位素	分子量
$\mathrm{Bk^{245}}$	245.066
$\mathrm{Bk^{246}}$	246.069
$\mathrm{Bk^{247}}$	247.07
$\mathrm{Bk^{249}}$	249.075
$\mathrm{Bk^{250}}$	250.078

锫的用途

由于锫是一种稀有元素，因此该元素及其化合物的商业用途非常少。但由于其半衰期长，并且可以获得微克量，因此它可以用作通过轰击来合成更重元素的元素。它也用于一些科学研究。利用锫元素制备了元素鿫。目前它不用于任何生物和技术应用。

结论

锫是一种柔软的放射性金属元素，非常稀有。它是一种人工合成的元素，只能通过一些人工方法获得。它是由斯坦利·汤普森、格伦·西博格和阿尔伯特·吉奥索于1949年12月通过用α粒子轰击镅-241发现的。它是一种柔软的金属，在酸中具有高溶解度，并且易于氧化。

它们在地壳中很少见，因此锫的用途也很少。它仅用于合成鿫和更重的元素。这种化合物有许多同位素。其中，最常用的同位素是锫-247，半衰期约为1380天。

常见问题

Q1. 锫有毒吗？

A1. 锫是一种有毒化合物，因为它属于锕系元素。由于锕系元素中的大多数元素都是放射性的，因此锫也是放射性的。

Q2. 锫衰变成什么？

A2. 锫的同位素锫-247会衰变产生镅-243。

Q3. 锫对环境有毒吗？

A3. 每年为科学研究合成的锫元素不到一克，不会对环境造成任何危害。而且它是一种人工合成的元素，在地壳中也没有发现，因此它根本不会影响环境。

Q4. 锫具有延展性吗？

A4. 锫是一种闪亮的银白色金属。因此它具有普通金属的所有特性。所以它是可锻的、响亮的和延展的。它的熔点也很高。

Q5. 锫有多少质子和电子？

A5. 锫的原子序数为97，因此它总共含有97个质子和97个电子。

Q6. 我们能创造新的元素吗？

A6. 可以使用人工方法合成新的元素，例如用高能α粒子轰击其他元素。这会导致其质子数发生变化。