Berkelio
El berkelio es un elemento químico radiactivo transuránico sintético de símbolo Bk y número atómico 97. Es miembro de la serie de los actínidos y del periodo 7. Recibe su nombre por la ciudad de Berkeley, California, donde se descubrió en diciembre de 1949.
Identidad
- Masa atómica
- 247 u
- Categoría
- Actínidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 7
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +3, +4
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f9
- Configuración abreviada
- [Rn] 5f9 7s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.30
- Afinidad electrónica
- -165 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 601 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 985.9 °C (1259 K)
- Punto de ebullición
- 2626.8 °C (2900 K)
- Densidad
- 14.78 g/cm³
- Calor molar
- —
Comportamiento químico del berkelio
El berkelio tiene nueve electrones externos ([Rn] 5f⁹ 7s²) y actúa como +3, con un +4 estable en el dióxido y los fluoruros. Su electronegatividad es baja (1,30) y es denso, maleable y muy radiactivo: se produce en microgramos y calienta sus compuestos. Es el gemelo del terbio entre actínidos; el Bk-249, emisor beta, es la diana que engendró el tenesino.
Reactividad
4 Bk + 3 O₂ → 2 Bk₂O₃
En aire se oxida con rapidez hasta dióxido oscuro. El calor de desintegración mantiene la muestra tibia y acelera la oxidación.
2 Bk + 6 HCl → 2 BkCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos dando sales verdosas de berkelio(III). El cloruro es la vía para purificar Bk-249 del curio vecino.
BkO₂ + 4 HF → BkF₄ + 2 H₂O
El dióxido se convierte en tetrafluoruro, precursor del metal por reducción con litio y de blancos ultrapuros.
²⁴⁹Bk → ²⁴⁹Cf + β
El Bk-249 decae a californio-249 emitiendo beta: cada diana de tenesino lleva esta cuenta atrás de 330 días.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Dióxido de berkelio-249 | ²⁴⁹BkO₂ | Diana del tenesino 117 |
| Tetrafluoruro de berkelio | BkF₄ | Obtención del metal |
| Cloruro de berkelio | BkCl₃ | Purificación del curio |
| Oxalato de berkelio | Bk₂(C₂O₄)₃ | Separación radioquímica |
| Óxido mixto Bk-Cm | BkCmO₂ | Blancos de acelerador |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Ningún isótopo del berkelio es estable y se produce menos de un gramo al año. El berkelio-249 (²⁴⁹Bk, 330 días) es la diana del tenesino y decae a Cf-249. El berkelio-247 (²⁴⁷Bk, 1.380 años) es el más longevo pero aún más escaso.
Presencia y obtención
No existe en la naturaleza: todo el berkelio nace en reactores de alto flujo, cuando el Cm-244 captura neutrones hasta Bk-249. Se separa del curio y el californio por cromatografía en Oak Ridge: cada campaña de meses rinde miligramos.
Historia y origen del nombre
Thompson, Ghiorso y Seaborg lo sintetizaron en 1949 bombardeando americio con alfas en Berkeley y lo llamaron berkelio, por Berkeley: orgullo local tras el americio continental. La campaña de Bk-249 para el teneso (2009) costó años y millones.
Aplicaciones y relevancia del berkelio
Usos del elemento
Como Bk-249 en dianas de microgramos, bombardeado con calcio-48, engendró los átomos de tenesino que completaron la fila 117. Sin berkelio no habría tenesino.
Usos de sus compuestos
El dióxido electrodepositado forma la diana del acelerador; los fluoruros purifican el metal para blancos. Sus disoluciones calibran la química de superpesados.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y es muy radiotóxico: se fija en hueso e hígado. Se trabaja en nanogramos con doble confinamiento y control de contaminación beta-gamma.
Seguridad
Se manipula solo en Oak Ridge y Dubná, en celdas con robots y blindaje. El Bk-249 genera Cf-249 hijo que exige blindaje neutrónico creciente. No existe en productos.
Medio ambiente
No hay vertidos: todo inventario es trazable y los residuos se vitrifican. Su producción consume reactores enteros durante meses para miligramos.
Preguntas frecuentes sobre el Berkelio
¿Para qué se utiliza el berkelio-249 en la síntesis de elementos superpesados?
El berkelio-249 se emplea como material de partida para sintetizar elementos superpesados como el tenesino, el elemento 117. Al bombardear átomos de berkelio-249 con iones de calcio-48 en un acelerador, se pueden formar núcleos de elementos más pesados que no existen de forma natural. Estas síntesis requieren cantidades mínimas de berkelio, pero suficientes para que los iones acelerados choquen con sus núcleos.
¿Qué papel tuvo el berkelio en el descubrimiento del tenesino?
El berkelio-249 fue el material diana utilizado para sintetizar el tenesino, el elemento 117, mediante su bombardeo con iones de calcio-48. Esta síntesis, realizada en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, requirió cantidades mínimas de berkelio pero suficientes para que los iones acelerados chocaran con sus núcleos y formaran átomos de tenesino. El descubrimiento confirmó la existencia de un nuevo elemento de la tabla periódica.
¿Por qué el berkelio se llama así?
El berkelio recibió su nombre en honor a la ciudad de Berkeley, California, donde fue descubierto en 1949 por Stanley Thompson, Albert Ghiorso y Glenn Seaborg. Se produjo bombardeando americio-241 con partículas alfa en un ciclotrón. El nombre reconoce el papel de la Universidad de California en Berkeley como centro pionero en la síntesis de elementos transuránicos.
¿Qué relación tiene el berkelio con la tabla periódica?
El berkelio es el elemento 97 y forma parte de los actínidos, la serie de elementos metálicos radiactivos que va del actinio al lawrencio. Su posición en la tabla periódica lo sitúa entre el curio y el californio. Como actínido, comparte propiedades químicas con otros elementos de la serie, pero sus isótopos son todos radiactivos y su producción es extremadamente limitada.
¿Por qué el berkelio es tan difícil de producir?
El berkelio se produce en cantidades de menos de un gramo al año a nivel mundial, debido a la dificultad de su síntesis y a la complejidad de su separación. Solo puede obtenerse en reactores nucleares o aceleradores de partículas, y su rendimiento es muy bajo. Esta escasez extrema explica que no tenga aplicaciones comerciales y que su estudio se limite a la investigación fundamental.
¿Qué diferencia hay entre berkelio y californio en investigación?
El californio, especialmente el isótopo 252, tiene aplicaciones prácticas como fuente de neutrones, mientras que el berkelio se emplea casi exclusivamente en investigación fundamental y como material de partida para sintetizar elementos superpesados. El californio se produce en mayores cantidades y tiene usos industriales, mientras que el berkelio es más escaso y experimental. Ambos son actínidos sintéticos radiactivos, pero con roles muy distintos.
¿Qué isótopos de berkelio son los más relevantes?
El berkelio-249 es el isótopo más estudiado y el que se utiliza como material de partida para sintetizar elementos superpesados. Tiene una vida media de unos 330 días y emite radiación beta. Otros isótopos, como el berkelio-247, tienen vidas medias más largas pero son más difíciles de producir. La elección del isótopo depende de la aplicación y de la duración requerida.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.