Berkel

Synteza ameryku i kiuru była możliwa dzięki posiadaniu plutonu-239, którego otrzymywanie w niedługim czasie dopracowano tak aby dostępne stały się odpowiednie ilości. Dostępność tych pierwiastków wpłynęła na znaczny postęp w badaniach nad pierwiastkami transuranowymi. Zapis równania reakcji jądrowych na papierze wydaje się stosunkowo prosty, ale jego realizacja w praktyce jest sprawą wysoce skomplikowaną. Naukowcy musza dopracować najdrobniejsze szczegóły techniczne i odpowiednie warunki przeprowadzenia zapisanego równaniem procesu. Dodatkowym utrudnieniem jest fakt, że nie sposób przewidzieć wartości okresów półrozpadu powstających izotopów. I co najistotniejsze powstające izotopy są promieniotwórcze, więc względy bezpieczeństwa stają się podstawowym problemem jaki napotykają badacze.

W roku 1949 grupa, w skład której wchodzili Glen T. Seaborg, Albert Ghiorso i Stanley Gerald Thompson, używając cyklotronu, poddała bombardowaniu cząstkami alfa próbkę ameryku, otrzymując izotop pierwiastka o liczbie atomowej 97. Nazwę, berkel, odkrywcy uzasadnili pisząc: „Sugerujemy nazwę berkel na cześć miasta, w którym został otrzymany. Uzasadnieniem propozycji jest fakt, że wykazuje on podobieństwo do terbu, którego nazwa powstała dla upamiętnienia miasta Ytterby w Szwecji, gdzie został odkryty minerał zawierający terb”.

Proces syntezy berkelu był zbliżony do tego jaki grupa Seaborga zastosowała w przypadku poprzednich dwóch pierwiastków. Azotan ameryku-241 został umieszczony w foli platynowej i po odparowaniu rozpuszczalnika przekształcony w tlenek tego metalu. Próbka tlenku została poddana sześciogodzinnemu działaniu strumienia cząstek alfa o odpowiedniej energii. Po tym czasie próbkę zawierającą izotop berkelu-243 rozpuszczono w kwasie azotowym, i po dodaniu amoniaku strącono wodorotlenki. Osad wodorotlenków ponownie rozpuszczono w kwasie azotowym, a w celu pozbycia się resztek ameryku do roztworu dodano amoniak i siarczan amonu i ogrzewano go do wrzenia. Pozostałości ameryku strącono kwasem fluorowodorowym, a do roztworu dodano wodorotlenku potasu i odsączono osad wodorotlenków zawierający kiur i berkel. Po rozpuszczeniu osadu w kwasie nadchlorowym (kwasie chlorowym(VII)) poddano roztwór chromatografii jonowymiennej.

Wydajność procesu otrzymywania berkelu jest tak niska, że w latach 1967-1983 całkowita produkcja w Stanach Zjednoczonych wyniosła 0,66 grama. Po raz pierwszy berkel w ilościach, które dało się zważyć został otrzymany w roku 1958 przez Stanleya Geralda Thompsona i Burrisa B. Cunninghama, którzy używając ośmiogramowej próbki plutonu-239 otrzymali 0,6 mikrograma berkelu. Przy czym należy dodać, że proces otrzymywania trwał sześć lat, w czasie których pluton był poddawany działaniu promieniowania w reaktorze.

Metaliczny berkel został wydzielony dopiero w 1971 roku, w ilości 1,7 mikrograma w reakcji fluorku berkelu z parami litu w temperaturze 1000°C. W późniejszych latach tą samą metodą otrzymano jeszcze 0,5 miligrama metalicznego berkelu.