البركليوم خصائص العنصر واستخداماته

البيركيليوم، العنصر 97، هو أكتينيد مشع اصطناعي مشع ذو سمات كيميائية وفيزيائية متميزة. وتدعم قيمته أبحاث العلوم النووية.

مقدمة عن العنصر

البركليوم عنصر مشع من صنع الإنسان وهو عنصر من سلسلة الأكتينيدات. هذا العنصر هو عنصر مشع اصطناعي رقمه الذري 97. اكتُشِفَ هذا العنصر في جامعة كاليفورنيا في بيركلي في عام 1949، وهو عنصر ما وراء اليورانيوم. ولذلك، فهو ليس عنصرًا طبيعيًّا. ومستوى إنتاجه ضئيل لأنه يُنتج في مفاعل نووي أو مسرع جسيمات.

ومن الصعب إنتاجه بسبب نشاطه الإشعاعي بالإضافة إلى قصر نصف عمره، مما يجعله متاحاً فقط لمختبرات الأبحاث. أسهمت أبحاث البركليوم إسهامات كبيرة في تحسين المعرفة بالتفاعلات النووية وكذلك العناصر الثقيلة.

وصف الخواص الكيميائية

للبركليوم خواص كيميائية مشابهة لخصائص الأكتينيدات الثقيلة . ومن المعروف أنه يُظهر حالتي الأكسدة +3 و+4. في تفاعلاتها الكيميائية، من المتوقع أن يفقد البركليوم إلكترونات لتكوين مركبات تناسقية تتضمن الأكسجين والهالوجينات والليغاندات الأخرى. ويمكن أن تُظهر هذه المركبات ألوانًا خضراء أو صفراء اعتمادًا على طبيعة البيئات الكيميائية السائدة.

وتتأثر تفاعلية البركليوم بالتوزيع الإلكتروني المميز لهذا العنصر تحديدًا. وتشكل أيونات البركليوم في المحلول المائي مركباً معقداً يساعد في دراسة التكوين الإلكتروني.

جدول بيانات الخواص الفيزيائية

لمزيد من التفاصيل، يرجى الرجوع إلى Stanford Advanced Materials (SAM).

الاستخدامات الشائعة

استُخدم البركليوم على نطاق واسع في الأبحاث النووية، حيث دُرست خواص اضمحلاله، واستُخدم كهدف لإنتاج العناصر العابرة لليورانيوم. وكانت هذه الدراسات مفيدة في معرفة المزيد عن التفاعلات النووية.

علاوة على ذلك، يُستخدم البركليوم أيضًا في أبحاث فيزياء الطاقة العالية كوسيلة للمعايرة الدقيقة لأجهزة الكشف الحساسة للغاية. وعلى الرغم من أن تطبيقه في المواد الصناعية العملية محدود، إلا أن الأبحاث التي يتيحها لها فائدة غير مباشرة، والتي قد تشمل جوانب من الطب النووي وأبحاث الطاقة المتعلقة بالتعامل مع المواد المشعة.

طرق التحضير

إن إنتاج البركليوم عملية متقدمة للغاية، وتتم في منشآت على درجة عالية من التخصص. يتم تصنيع البركليوم عادةً عن طريق قصف العناصر الأخف في الأكتينيدات بالنيوترونات أو الجسيمات المشحونة. وتتمثل نتيجة هذا التفاعل النووي في تكوين عناصر البركليوم. ولا يمكن تخليق هذا العنصر المراوغ إلا في منشآت مثل المفاعلات أو مسرعات الجسيمات، التي توفر ظروفًا مواتية لتخليق العنصر.

الأسئلة المتداولة

ما هو البيركليوم؟

البيركيليوم هو عنصر مشع تم إنشاؤه مختبريًّا يبلغ عدده الذري 97 وهو جزء من مجموعة الأكتينيدات.

يُحضَّر البيركيليوم عن طريق القصف بالقنابل

يتم تحضيره عن طريق قصف أهداف الأكتينيدات الأخف وزنًا بالنيوترونات أو الجسيمات المشحونة في منشآت نووية مخصصة.

ما الاستخدامات الشائعة للبركليوم؟

يدور مجال تطبيقه الرئيسي حول البحث العلمي، وتحديداً مراقبة التفاعلات النووية وتخليق العناصر الأثقل العابرة لليورانيوم.

لماذا يندر استخدام البركليوم في الصناعة؟

نظرًا لارتفاع نشاطه الإشعاعي وقصر عمره النصفي ومحدودية تخليقه، يقتصر استخدامه على الأغراض العلمية دون الأغراض التجارية.

هل هناك منتجات صناعية ذات صلة مرتبطة بالبركليوم؟

نعم، في الواقع، تنتج مرافق إنتاج البركليوم عناصر مشعة أخرى تستخدم في التشخيص النووي والطبي.