Berkelyum

Özellikler

Berkelyum, sembolü "Bk" ve atom numarası 97 olan radyoaktif bir kimyasal elementtir. Aktinit ve transuranyum element serisinin bir üyesidir. Berkelyum; neptünyum, plütonyum, küriyum ve amerikyumdan sonra keşfedilen beşinci transuranyum elementtir. Berkelyumun ana izotopu olan ²⁴⁹Bk, ABD Tennessee'deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda ve Rusya Dimitrovgrad'daki Atomik Reaktörler Araştırma Enstitüsü'nde özel yüksek akışlı nükleer reaktörlerde sentezlenir. Berkelyum, yumuşak, gümüş-beyaz renkli, yumuşak bir aktinit metaldir. ²⁴⁹Bk izotopu, düşük enerjili elektronlar yayar ve bu nedenle kullanımı nispeten güvenlidir. Standart koşullarda katı halde bulunan berkelyumun; yoğunluğu 14,78 g/cm³, erime noktası 986 °C'dir.^[1]

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Dünya'da berkelyum, 1945 ile 1980 yılları arasında nükleer silah testleri için kullanılan belirli alanlarda ve ayrıca Çernobil Felaketi gibi nükleer olayların yaşandığı yerlerde yoğun olarak bulunmuştur. ABD yapımı hidrojen bombası Ivy Mike'ın (1 Kasım 1952) test alanındaki enkazın analizi sonucunda, berkelyum da dahil olmak üzere çeşitli aktinitlere rastlanmıştır. Askeri gizlilik nedeniyle, bu analizin sonucu 1956'ya kadar yayınlanmamıştır.^[2] En çok üretilen berkelyum izotopu, nükleer reaktörlerde üretilen ²⁴⁹Bk'dur. Reaktörde üretilen diğer izotoplarla karşılaştırıldığında nispeten uzun olan 351 yıllık bir yarı ömre sahiptir. Bilimsel araştırmalarda kullanmak amacıyla 2009'da Oak Ridge'de 22 miligramlık bir ²⁴⁹Bk izotopu toplamda 340 gün süren bir çalışma soncunda üretilmiştir.

Uygulama ve Kullanım Alanları

Günümüzde berkelyumun bilimsel araştırmalar haricinde herhangi bir kullanım alanı bulunmamaktadır.^[3] Berkelyumun, nükleer reaktör yakıtı olarak kullanıldığında, komşu aktinitleri olan küriyum ve kaliforniyuma kıyasla daha kötü bir performans sergilediği tespit edilmiştir. Benzer nedenlerden dolayı, çoğu termal reaktörde berkelyum-250 yerine kaliforniyum-250 izotopu tercih edilmektedir.^{[4] 247}Bk izotopu, hem termal hem de hızlı nötron reaktörlerinde zincirleme reaksiyonları sürdürebilme kapasitesine sahiptir, ancak üretimi süreci çok karmaşıktır ve bu nedenle kullanımı yaygın değildir.^[5]

Tarihi

Muhtemelen önceki nükleer deneylerde çok küçük miktarlarda berkelyum üretilmiş olsa da, kasıtlı olarak ilk kez Aralık 1949'da Glenn T. Seaborg, Albert Ghiorso, Stanley G. Thompson ve Kenneth Street Jr. tarafından Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde sentezlenmiştir.^[6] Berkeley ve ekibi, bir miktar amerikyum-241 izotopunu asitte çözmüş ve oluşan yeni elementleri ayırmak için iyon değişimi yöntemini kullanmıştır. Bu çalışma sonucu yarı ömrü yaklaşık 5 saat olan ²⁴³Bk izotopu üretilmiştir. Berkelyum içerikli ilk kimyasal bileşik olan berkelyum dioksit(BkO₂) ise 1962'de sentezlenmiştir. Çıplak gözle görülecek kadar(sadece birkaç mikrogram) berkelyumun üretilmesi 9 yıl sürmüştür.^[7]

Etimolojisi

Berkelyum elementi, adını Aralık 1949'da keşfedildiği yer olan Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nın (Kaliforniya Üniversitesi Radyasyon Laboratuvarı) bulunduğu Berkeley şehrinden almıştır.

Önlem ve Güven

Berkelyum evrende doğal olarak oluşmaz ve Dünya'nın yer kabuğunda bulunmaz; ancak bu durum, elementin zararsız olduğu anlamına gelmez. Berkelyumun bilinen tüm izotopları radyoaktiftir ve yalnızca laboratuvarlarda yapay olarak üretilmelerine ve uzmanlar tarafından kontrol altında tutulmalarına rağmen, dikkate alınması gereken radyasyon kaynaklı bazı sağlık tehlikeleri barındırır.

Nükleer teknolojinin gelişmesi, atmosfere radyoaktif maddelerin salınma hızının artmasına neden olmuştur. Bu durumun etkileri; toprakta, okyanuslarda, denizlerde, dünya çapında hayvanlarda ve sebzelerde ortaya çıkmaktadır. Radyasyon, hayvanları ve insanları zararlı etkilerine maruz bırakarak besin zinciri boyunca yayılır. Radyoaktivitenin yaşam için en büyük tehdidi, tüm canlı türlerinin genetik yapısı olan gen havuzuna zarar vermesidir. Radyasyona maruz kalmakdan kaynaklanan genetik hasar, yaşamlar ve nesiller boyunca aktarılır. Bu sebeplerden dolayı radyasyon tehlkesi barındıran her elementte olduğu gibi berkelyuma da azami dikkatle yaklaşılmalıdır.^[8]

İlginç Bilgiler ve Diğer

1962'de üretilen berkelyum klorür, bir gramın yaklaşık 3 milyarda biri kadar ağırdı ve gözle görülebilecek miktarda üretilen ilk berkelyum bileşiğiydi.^[9]