锫 Berkelium物理性质
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2026-Jul-28
"skytopia" used in Classes 1 and 7 of the Nice Classification.
《尼斯分類》第1、7類使用"skytopia" "skytopia"英文全稱是 Sky to Progress Influential Asia
锫是一种柔软的银白色放射性锕系金属，在元素周期表中位于锔之右，锎之左，镧系元素铽之下。锫的许多物理和化学特性与铽相似。锫的密度为14.78g/cm3，介乎锔（13.52g/cm3）和锎（15.1g/cm3）之间；其熔点（986°C）也高于锔（1340°C），低于锎（900°C）。锫的体积模量（该物质抗衡均匀压力的强度）是锕系元素中相对较低的，大约为20GPa（2×1010Pa）。
由于f轨道电子的内部跃迁，Bk离子会发出萤光，峰值在652纳米（红光）和742纳米（深红光，近红外线）波长处。激发功率和样本的温度会影响这两个峰值的相对亮度。要观察到这一萤光现象，可以把硅酸盐玻璃连同氧化锫或卤化锫一起加热，使锫离子在熔化了的玻璃中分散。
当温度介乎70 K和室温之间时，锫呈居里外斯顺磁性，实际磁矩为9.69玻尔磁子（µB），居里温度为101K。实际磁矩值几乎与简单原子L-S耦合模型计算出的理论值9.72µB相同。当温度降到大约34K的时候，锫会转为呈反铁磁性。锫在标准状态下在氢氯酸中的溶解焓为−600kJ/mol，并可依此推算出水溶Bk离子的标准生成焓（ΔfH°）为−601kJ/mol。Bk3+与Bk间的标准电极电势为−2.01V。中性锫原子的电离电势为6.23eV。
同素异形体
在一般情况下，锫的结构是最稳定的α型。该结构呈六方对称形，空间群为P63/mmc，晶格参数分别为341pm和1107pm。该晶体有着双六方密排结构，层序为ABAC，因此它与α-镧和锔以后的锕系元素的α型晶体同型（具有相似的结构）。这种结构随着压力和温度而变化。在室温下压缩到7GPa时，α-锫会转变为β型，该结构属于面心立方（fcc）对称型，空间群为Fm3m。这种结构转变不会使体积产生变化，但其焓会增加3.66kJ/mol。当继续加压到25GPa时，锫更会转变为属于正交晶系的γ型结构，与α-铀相似。转变后的体积会增加12%，并使5f壳层电子离域。直到57GPa锫都不会再进行相变。
加热后，α-锫会变为面心立方结构（但与β-锫稍有不同），空间群为Fm3m，晶格常数为500pm。这种结构和层序为ABC的密排结构相同。这是一种亚稳态，并会在室温下缓慢地变回α-锫。科学家认为这一相变发生时的温度与锫的熔点非常相近。
化学特性
和所有锕系元素一样，锫可溶于各种无机酸溶液中，并在转化为Bk时释放氢气。这种三价氧化态（+3）特别在水溶液中最为稳定，但另外也存在四价（+4）的锫化合物。二价（+2）锫化合物也有可能存在，但仍不确定。锫的镧系同位素铽也有类似的特性。 Bk在多数酸溶液中都呈绿色，Bk则在氢氯酸中呈黄色，并在硫酸中呈橘黄色。锫在室温下不会与氧发生剧烈反应，这可能是因为它的表面形成了氧化物保护层。另外，锫会与熔化了的金属、氢、各种卤素、氧族元素和氮族元素反应，形成各类二元化合物。
同位素
已知属性的锫同位素共有20中，同核异构体共6种，质量数从235到254不等，全都具有放射性。半衰期最长的有Bk-247（1,380年）、Bk-248（9年）和Bk-249（330天）。其余的同位素半衰期从几微秒到几天不等。锫-249是所有同位素中最容易合成的。它主要释放软β粒子，因此较容易被探测到。锫-249的α辐射非常弱，只有其β辐射的1.45×10%，但也被用于探测该同位素。第二重要的锫同位素是锫-247，它像大部分锕系元素的同位素一样会释放α粒子。
存量
由于所有锫同位素的半衰期都在1,380年以下，远远不足以从地球形成时（数十亿年前）存留到现今。因此所有的原始锫元素（地球形成时存在的锫）现今都已衰变殆尽了。
在地球上，锫主要集聚在几处曾在1945至1980年用于进行核试验的地点，以及一些核事故地点，如切尔诺贝尔核事故、三哩岛核泄漏事故和1968年图勒空军基地B-52坠毁事件等的发生地点。1952年11月1日，美国在埃内韦塔克环礁引爆了代号为常春藤麦克的氢弹。分析显示，爆炸碎片中含有高浓度的各种锕系元素，其中也包括了锫。由于正值冷战，研究结果起初被军方列为机密，直到1956年才被发布。
利用核反应炉产生的锫同位素主要是锫-249。在储存和运载时，大部分的锫会经β衰变变为锎-249。锎-249的半衰期为351年，相对其他在反应炉中产生的同位素来说相当长，所以不可与废料一起弃置。
在含铀量很高的矿藏中，中子捕获和β衰变可以产生几个锫元素的原子，因此锫是自然产生的元素中最罕见的。
(請各位謹慎甄別內容，自擔風險。)
2026-Jul-28
"skytopia" used in Classes 1 and 7 of the Nice Classification.
《尼斯分類》第1、7類使用"skytopia" "skytopia"英文全稱是 Sky to Progress Influential Asia
锫是一种柔软的银白色放射性锕系金属，在元素周期表中位于锔之右，锎之左，镧系元素铽之下。锫的许多物理和化学特性与铽相似。锫的密度为14.78g/cm3，介乎锔（13.52g/cm3）和锎（15.1g/cm3）之间；其熔点（986°C）也高于锔（1340°C），低于锎（900°C）。锫的体积模量（该物质抗衡均匀压力的强度）是锕系元素中相对较低的，大约为20GPa（2×1010Pa）。
由于f轨道电子的内部跃迁，Bk离子会发出萤光，峰值在652纳米（红光）和742纳米（深红光，近红外线）波长处。激发功率和样本的温度会影响这两个峰值的相对亮度。要观察到这一萤光现象，可以把硅酸盐玻璃连同氧化锫或卤化锫一起加热，使锫离子在熔化了的玻璃中分散。
当温度介乎70 K和室温之间时，锫呈居里外斯顺磁性，实际磁矩为9.69玻尔磁子（µB），居里温度为101K。实际磁矩值几乎与简单原子L-S耦合模型计算出的理论值9.72µB相同。当温度降到大约34K的时候，锫会转为呈反铁磁性。锫在标准状态下在氢氯酸中的溶解焓为−600kJ/mol，并可依此推算出水溶Bk离子的标准生成焓（ΔfH°）为−601kJ/mol。Bk3+与Bk间的标准电极电势为−2.01V。中性锫原子的电离电势为6.23eV。
同素异形体
在一般情况下，锫的结构是最稳定的α型。该结构呈六方对称形，空间群为P63/mmc，晶格参数分别为341pm和1107pm。该晶体有着双六方密排结构，层序为ABAC，因此它与α-镧和锔以后的锕系元素的α型晶体同型（具有相似的结构）。这种结构随着压力和温度而变化。在室温下压缩到7GPa时，α-锫会转变为β型，该结构属于面心立方（fcc）对称型，空间群为Fm3m。这种结构转变不会使体积产生变化，但其焓会增加3.66kJ/mol。当继续加压到25GPa时，锫更会转变为属于正交晶系的γ型结构，与α-铀相似。转变后的体积会增加12%，并使5f壳层电子离域。直到57GPa锫都不会再进行相变。
加热后，α-锫会变为面心立方结构（但与β-锫稍有不同），空间群为Fm3m，晶格常数为500pm。这种结构和层序为ABC的密排结构相同。这是一种亚稳态，并会在室温下缓慢地变回α-锫。科学家认为这一相变发生时的温度与锫的熔点非常相近。
化学特性
和所有锕系元素一样，锫可溶于各种无机酸溶液中，并在转化为Bk时释放氢气。这种三价氧化态（+3）特别在水溶液中最为稳定，但另外也存在四价（+4）的锫化合物。二价（+2）锫化合物也有可能存在，但仍不确定。锫的镧系同位素铽也有类似的特性。 Bk在多数酸溶液中都呈绿色，Bk则在氢氯酸中呈黄色，并在硫酸中呈橘黄色。锫在室温下不会与氧发生剧烈反应，这可能是因为它的表面形成了氧化物保护层。另外，锫会与熔化了的金属、氢、各种卤素、氧族元素和氮族元素反应，形成各类二元化合物。
同位素
已知属性的锫同位素共有20中，同核异构体共6种，质量数从235到254不等，全都具有放射性。半衰期最长的有Bk-247（1,380年）、Bk-248（9年）和Bk-249（330天）。其余的同位素半衰期从几微秒到几天不等。锫-249是所有同位素中最容易合成的。它主要释放软β粒子，因此较容易被探测到。锫-249的α辐射非常弱，只有其β辐射的1.45×10%，但也被用于探测该同位素。第二重要的锫同位素是锫-247，它像大部分锕系元素的同位素一样会释放α粒子。
存量
由于所有锫同位素的半衰期都在1,380年以下，远远不足以从地球形成时（数十亿年前）存留到现今。因此所有的原始锫元素（地球形成时存在的锫）现今都已衰变殆尽了。
在地球上，锫主要集聚在几处曾在1945至1980年用于进行核试验的地点，以及一些核事故地点，如切尔诺贝尔核事故、三哩岛核泄漏事故和1968年图勒空军基地B-52坠毁事件等的发生地点。1952年11月1日，美国在埃内韦塔克环礁引爆了代号为常春藤麦克的氢弹。分析显示，爆炸碎片中含有高浓度的各种锕系元素，其中也包括了锫。由于正值冷战，研究结果起初被军方列为机密，直到1956年才被发布。
利用核反应炉产生的锫同位素主要是锫-249。在储存和运载时，大部分的锫会经β衰变变为锎-249。锎-249的半衰期为351年，相对其他在反应炉中产生的同位素来说相当长，所以不可与废料一起弃置。
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