<p class="ql-block"> 在化学元素的浩瀚星河中，锫</p><p class="ql-block">（Bk）如同一颗闪烁着神秘光芒的星辰，悄然镶嵌在元素周期表的第七周期第ⅢB族，属于超铀元素中的锕系家族。它的发现、性质与应用，无不凝聚着人类探索微观世界的智慧与执着。</p> <p class="ql-block"> 从原子结构的角度来看，锫的电子排布犹如一首精密的交响乐，其结构为</p><p class="ql-block">1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²</p><p class="ql-block">5p⁶5d¹⁰5f⁹6s²6p¹。这一复杂的排布方式决定了它独特的化学行为，也揭示了它在元素周期表中的特殊地位。</p> <p class="ql-block"> 1949年12月，加州大学伯克利分校的科学家Glenn T. Seaborg、Leon O. Morgan、Ralph A. James和Albert Ghiorso利用回旋加速器，以氦核轰击镅，首次探测到了97号元素的踪迹。为了纪念这一发现诞生于Berkeley，元素被命名为Berkelium（中文名：锫）。此后，科学家们并未止步于此。1958年，Burris B. Cunningham和Stanley G. Thompson在爱达荷国家实验室经过六年艰苦研究，成功制得了仅0.6微克的锫，为后续研究奠定了基础。</p><p class="ql-block"> 锫的物理性质同样引人入胜。在常温常压下，它以最稳定的α型结构存在，呈现六方对称，空间群为P63/mmc，晶格参数分别为341pm和1107pm。这种结构属于六方密堆积，层序为ABAC。随着温度和压力的变化，其结构会发生转变，但体积基本不变，而焓则会增加3.66 kJ/mol。当压力升至25GPa时，它会转变为正交晶系的γ型结构，体积膨胀12%，同时5f壳层电子开始离域化，展现出更为复杂的电子行为。</p><p class="ql-block"> 在化合物方面，锫展现出丰富的化学面貌。四氟化锫（BkF₄）是一种黄绿色的离子固体，结构与四氟化铀和四氟化锆相似；三氟化锫（BkF₃）同样呈黄绿色，但具有两种不同的晶体结构；而三氯化锫（BkCl₃）则是一种绿色固体，熔点约为600°C，结构与三氯化铀相同，通过氧化锫与氯化氢在500°C下反应制得。</p><p class="ql-block"> 锫的化学性质活泼，主要以+3和+4价态存在。在水溶液中，它可被强氧化剂如溴酸盐或四价铈离子氧化至+4价，这一现象可解释为5f壳层中第八个电子较易失去，从而达到7个5f电子的半满稳定结构。这种独特的电子行为使锫在超锕系元素中具有特殊的研究价值。</p><p class="ql-block"> 尽管锫在自然界中并不存在，其主要用途也局限于科学研究领域，尤其是在合成更重的超铀元素和超锕系元素方面。2009年，橡树岭国家实验室成功制成了22毫克的锫-249，并在随后90天内完成纯化。这批珍贵的样本被送往俄罗斯联合核研究所，通过钙-48离子轰击，成功合成了117号元素Uus，为元素周期表再添新成员。</p><p class="ql-block"> 从最初微量的发现，到如今用于合成新元素，锫的故事不仅是一部科学探索的史诗，更是一曲人类智慧与毅力的赞歌。它提醒我们，每一个看似微小的科学突破，都可能成为通向未知世界的关键钥匙。</p><p class="ql-block">望亚玲写于2025年7月25日下午3点</p>