Berillio

2025-06-28T11:17:04Z

94.32.243.207: /* Etimologia e storia */

{{elemento chimico
|Nome = berillio
|Serie_chimica = [[metalli alcalino terrosi]]
|Nucleoni =
|Precedente = [[litio]]
|Successivo = [[boro]]
|Configurazione = Electron shell 004 Beryllium.svg
|Simbolo = Be
|Numero_atomico = 4
|Gruppo = [[Metalli alcalino terrosi|2 (IIA)]]
|Periodo = [[elementi del periodo 2|2]]
|Blocco = s
|Densità = {{M|1848|ul=kg/m3}}
|Durezza = 5,5
|Aspetto = Be-140g.jpg
|Didascalia =
|Spettro = Beryllium_spectrum_visible.png
|Massa_atomica = {{M|9,01218|ul=u}}
|Raggio_atomico = {{M|112|ul=pm}}
|Raggio_covalente = 90 pm
|Raggio_di_van_der_Waals = sconosciuto
|Configurazione_elettronica = [[[elio|He]]]2s2
|Termine_spettroscopico = 1S0
|Numero_CAS = 7440-41-7
|Elettroni = 2, 2
|Numero_di_ossidazione = 2 ([[anfotero]])
|Struttura_cristallina = [[Sistema esagonale|esagonale]]
|Stato = [[solido]] ([[Diamagnetismo|diamagnetico]])
|Fusione = {{Converti|1551,15|K|lk=on}}
|Ebollizione = {{Converti|3243,15|K}}
|Punto_critico =
|Volume_molare = {{M|4,85e-6|ul=m3/mol}}
|Calore_di_evaporazione = {{M|292,4|ul=kJ/mol}}
|Calore_di_fusione = 12,2 kJ/mol
|Tensione_di_vapore = {{M|4180|ul=Pa}}
|Velocità_del_suono = {{M|13000|ul=m/s}} a 298,15 K
|Elettronegatività = 1,57 ([[Scala di Pauling]])
|Calore_specifico = 1825 J/(kg·K)
|Conducibilità_elettrica = {{M|31,3e6}} /m·Ω
|Conducibilità_termica = 201 W/(m·K)
|Energia_1a_ionizzazione = 899,5 kJ/mol
|Energia_2a_ionizzazione = 1 757,1 kJ/mol
|Energia_3a_ionizzazione = 14 848,7 kJ/mol
|Energia_4a_ionizzazione = 21 006,6 kJ/mol
|Isotopo_1 = 7Be
|NA_1 = sintetico
|TD_1 = 53,12 giorni
|DM_1 = [[Cattura elettronica|ε]]
|DE_1 = 0,862
|DP_1 = 7Li
|Isotopo_2 = 9Be
|NA_2 = '''100%'''
|TD_2 = È stabile con 5 neutroni
|Isotopo_3 = 10Be
|NA_3 = tracce
|TD_3 = {{M|1,51e6}} anni
|DM_3 = [[decadimento beta|β]]−
|DE_3 = 0,556
|DP_3 = 10[[boro|B]]
}}

Il '''berillio''' è l'[[elemento chimico]] della [[tavola periodica degli elementi]] che ha [[numero atomico]] 4 e simbolo '''Be'''. Il berillio è il primo degli elementi del secondo [[Gruppo della tavola periodica|gruppo]] del sistema periodico, facente parte del [[Blocco della tavola periodica|blocco]] ''s'', ed è il capostipite dei [[metalli alcalino terrosi]]. Venne inizialmente chiamato '''glucinio''' per il sapore dolce di alcuni suoi sali.

È un elemento decisamente raro<ref>{{Cita web|url=https://pubs.geoscienceworld.org/rimg/article/50/1/121-145/312260|titolo=Trace-Element Systematics of Beryllium in Terrestrial Materials |sito=pubs.geoscienceworld.org|accesso=29 marzo 2024}}</ref> (~2 ppm sulla crosta terrestre<ref name=":2">{{Cita libro|autore=N. N. Greenwood|autore2=A. Earnshaw|titolo=Chemistry of the Elements|ed=2|anno=1997|editore=Butterworth - Heinemann|pp=108-109|ISBN=0-7506-3365-4}}</ref>) e, come pure gli altri del gruppo, è quasi esclusivamente [[Valenza (chimica)|bivalente]], reattivo, anche se decisamente meno degli altri,<ref name=":02">{{Cita libro|cognome=Internet Archive|titolo=Advanced inorganic chemistry|url=https://archive.org/details/advancedinorgani0000unse/page/111|accesso=2025-05-10|data=1999|editore=New York : Wiley|ISBN=978-0-471-19957-1}}</ref> ed è presente in natura solo in combinazione con altri elementi a formare [[Minerale|minerali]].<ref name=":2" /> Tra questi, i principali sono il [[berillo]], da cui prende il nome, che è un [[alluminosilicato]] comprendente le varianti [[Acquamarina (minerale)|acquamarina]], [[smeraldo]] e [[berillo rosso]], e il [[crisoberillo]], che invece è l'[[alluminato]] di berillio, di formula Be(AlO2)2.<ref>{{Cita libro|nome=Nils|cognome=Wiberg|nome2=Egon|cognome2=Wiberg|nome3=Arnold Frederik|cognome3=Holleman|titolo=Anorganische Chemie|edizione=103. Auflage|data=2017|editore=De Gruyter|p=1430|ISBN=978-3-11-026932-1}}</ref>

Allo stato metallico è di colore grigio acciaio, è notevolmente [[Durezza|duro]], [[Densità|leggero]] e [[Fragilità|fragile]], con un [[punto di fusione]] decisamente alto tra i metalli leggeri (1278 °C). Anche per questo, si presta ad essere usato in [[Lega (metallurgia)|leghe]] leggere (principalmente con [[Rame|Cu]] e [[Nichel|Ni]]), impiegate specialmente in campo [[Aeronautica militare|aeronautico]] e aerospaziale.<ref>{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=IpEnvBtSfPQC&pg=PA690|titolo=Metals handbook|capitolo=Beryllium|autore-capitolo-nome=Joseph R.|autore-capitolo-cognome=Davis|editore=ASM International|data=1998|isbn=978-0-87170-654-6|pp=690-691|accesso=30 ottobre 2021|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200727094719/https://books.google.com/books?id=IpEnvBtSfPQC&pg=PA690|urlmorto=no}}</ref><ref>{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=6fdmMuj0rNEC&pg=PA62|p=62|titolo=Encyclopedia of materials, parts, and finishes|autore=Schwartz, Mel M.|editore=CRC Press|data=2002|isbn=978-1-56676-661-6|accesso=30 ottobre 2021|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200727094919/https://books.google.com/books?id=6fdmMuj0rNEC&pg=PA62|urlmorto=no}}</ref>

Nel secondo gruppo il berillio è l'elemento con il più alto [[potenziale di ionizzazione]] (9,323 [[Elettronvolt|eV]]),<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7440417&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=beryllium|sito=webbook.nist.gov}}</ref> il più piccolo [[raggio ionico]] (59 pm)<ref>{{Cita pubblicazione|nome=R. D.|cognome=Shannon|data=1976-09-01|titolo=Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides|rivista=Acta Crystallographica Section A: Crystal Physics, Diffraction, Theoretical and General Crystallography|volume=32|numero=5|pp=751–767|lingua=en|accesso=2025-05-10|doi=10.1107/S0567739476001551|url=https://journals.iucr.org/paper?S0567739476001551}}</ref> ed è più [[Elettronegatività|elettronegativo]] (1,57) e il meno reattivo.<ref name=":32">{{Cita libro|autore-capitolo=N. N. Greenwood|titolo=Chemistry of the Elements|ed=2|annooriginale=1997|editore=Butterworth-Heinemann|lingua=en|capitolo=5 - Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium and Radium|ISBN=0-7506-3365-4|autore-capitolo2=A. Earnshaw}}</ref>

La [[relazione diagonale]] con l'[[alluminio]] fa sì che questi due elementi abbiano alcune proprietà simili, anche se il berillio è leggermente meno elettronegativo,<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Steven G.|cognome=Bratsch|data=1988-01|titolo=Revised Mulliken electronegativities: I. Calculation and conversion to Pauling units|rivista=Journal of Chemical Education|volume=65|numero=1|p=34|lingua=en|accesso=24 aprile 2024|doi=10.1021/ed065p34|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed065p34}}</ref> ma più facilmente ossidabile rispetto all'alluminio<ref>{{Cita libro|titolo=CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data|edizione=87. ed., 2006-2007|data=2006|editore=CRC, Taylor & Francis|ISBN=978-0-8493-0487-3}}</ref> il quale, d'altra parte, è molto meno pericoloso e che usiamo quotidianamente.

Il berillio viene usato principalmente in alcuni ambiti molto specifici dove è difficilmente sostituibile, ad esempio viene impiegato come agente rafforzante in alcune leghe di [[rame]] molto particolari.<ref>{{Cita libro|titolo=McGraw-Hill concise encyclopedia of chemistry|data=2004|editore=McGraw-Hill|ISBN=978-0-07-143953-4}}</ref>

L'uso del berillio richiede precauzioni perché è dannoso se inalato: gli effetti dipendono dai tempi e dalla quantità di esposizione. Se i livelli di berillio nell'aria sono sufficientemente alti (più di {{M|1,0|ul=mg}}/[[Metro cubo|m³]]), può provocare una condizione che ricorda la [[polmonite]], chiamata [[berilliosi]] acuta. Inoltre, risulta anche [[carcinogeno]] per l'uomo (A1-ACGIH).

== Caratteristiche ==
Il berillio ha uno dei [[Punto di fusione|punti di fusione]] più alti tra i metalli leggeri. Il [[modulo elastico]] di questo metallo è di circa ⅓ superiore a quello dell'acciaio (300 GPa contro i 210 GPa della lega ferrosa). Possiede una buona [[conducibilità termica]] (circa metà di quella dell'[[argento]]), è [[diamagnetismo|diamagnetico]] e resiste all'azione dell'[[acido nitrico]] concentrato. A differenza della maggior parte dei metalli, per la sua piccola [[massa atomica]] e bassa [[densità]] è relativamente permeabile ai [[raggi X]],<ref name=":3">{{Cita libro|autore=N. N. Greenwood|autore2=A. Earnshaw|titolo=Chemistry of the Elements|ed=2|annooriginale=1997|editore=Butterworth-Heinemann|p=110|ISBN=0-7506-3365-4}}</ref> e rilascia [[neutrone|neutroni]] se viene colpito da [[Particella α|particelle alfa]], emesse per esempio dal [[Radio (elemento chimico)|radio]] o dal [[polonio]] (circa 30 neutroni per milione di particelle alfa). In [[condizioni standard]] il berillio non si [[ossidazione|ossida]] all'[[aria]] (anche se la sua capacità di scalfire il vetro è probabilmente dovuta alla formazione di un sottile strato di ossido).<ref>{{Cita web|url=https://prezi.com/_2bq_r4tqyjp/un-elemento-chiamato-berillio/|titolo=Un elemento chiamato BERILLIO|autore= Chiara Maccario|data=31 dicembre 2014|accesso=17 luglio 2024|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20240717150212/https://prezi.com/_2bq_r4tqyjp/un-elemento-chiamato-berillio/|urlmorto=no}}</ref>

== Applicazioni ==
* Il berillio è usato come legante nella produzione di rame-berillio (grazie alla sua capacità di assorbire grandi quantità di calore). Le leghe rame-berillio sono usate in un'ampia gamma di applicazioni per via della loro conducibilità elettrica e termica, alta resistenza e durezza, proprietà diamagnetiche, oltre che alla resistenza a corrosione e fatica. Queste applicazioni includono la produzione di: elettrodi per la saldatura a punto, molle, attrezzi che non producono scintille e contatti elettrici.
* Grazie alla loro rigidità, leggerezza e stabilità dimensionale in un ampio raggio di temperature, le leghe rame-berillio sono usate nell'industria aerospaziale e militare come materiali strutturali leggeri per la fabbricazione di aerei supersonici, missili, veicoli spaziali e satelliti per telecomunicazioni.
* Sottili fogli di berillio vengono usati negli strumenti diagnostici a raggi X per filtrare la luce visibile e permettere solo ai raggi X di venire rilevati.
* Nel campo della [[Litografia (elettronica)|litografia]] a raggi X, il berillio viene usato per la riproduzione di circuiti stampati microscopici.
* Il berillio è inoltre utilizzato nella costruzione di [[giroscopio|giroscopi]], parti di computer, molle per orologeria e strumenti dove leggerezza, rigidità e stabilità dimensionale sono richieste.
* L'ossido di berillio è utile in molte applicazioni che richiedono un eccellente conduttore di calore, con alta forza e durezza, un alto punto di fusione, e che agisca come isolante elettrico.
* Composti al berillio venivano usati nei tubi delle lampade a fluorescenza, ma questo uso fu abbandonato per via della [[berilliosi]] che colpiva gli operai addetti alla loro produzione.
* Il berillio, in lega con il bronzo, viene utilizzato per produrre utensili antiscintilla.
* In [[Alta fedeltà|HI-FI]], grazie alla sua leggerezza e rigidità, il berillio viene talora utilizzato per produrre piccole parti dei [[Testina fonografica|fonorivelatori]] come il cantilever, la minuscola asticina che sostiene il diamante della puntina con la quale vengono lette le informazioni musicali contenute in un [[disco fonografico]] in [[Cloruro di polivinile|vinile]].
* Sempre in [[Alta fedeltà|HI-FI]] il berillio viene talora utilizzato per la costruzione delle membrane dei [[tweeter]], [[altoparlante|altoparlanti]] specializzati nella riproduzione delle alte frequenze.

== Applicazioni nucleari ==
Il berillio ha la proprietà di essere un moltiplicatore neutronico, in quanto assorbe un neutrone e ne rilascia altri due. Questa proprietà fu usata ai primordi degli sviluppi dei [[Reattore nucleare a fissione|reattori nucleari]] da [[Enrico Fermi|Fermi]] e dagli altri ricercatori introducendo barre di berillio nel reattore per aumentare il flusso neutronico verso il [[Combustibile nucleare|combustibile]], causando gravi incidenti chimici.
Appena fu possibile, le barre e gli altri assorbenti di neutroni furono realizzate in altri materiali assorbenti di neutroni, meno pericolosi: tra essi il [[cadmio]] e l'[[argento]].
Si è riusciti infatti a garantire ugualmente l'autosostentamento della reazione di [[fissione nucleare|fissione]].

Il maggior problema per l'uso del berillio nei reattori a fusione è dovuto al suo rigonfiamento (''swelling'') sotto irraggiamento neutronico anche a temperature relativamente modeste,<ref>Claudio Nardi, ''Staus of knowledge about the Beryllium swelling by neutron irradiation'', pubblicato da ENEA, RT/NUCL/91/24 (1991) ISSN/1120-5598</ref> che ne rende estremamente difficoltoso l'uso come struttura compatta, quindi l'utilizzo del berillio avviene generalmente come ''[[Materia granulare|pebble bed]]'', portando ad altri problemi legati alla valutazione del comportamento del letto in condizioni di alti flussi termici ed elevati sforzi sulle pareti del contenimento.<ref>Vedi Nardi, Petrizzi, Piazza, art. cit.</ref>
Il berillio risulta il migliore tra tutti i metalli moderatori, perché presenta la più bassa sezione di cattura di neutroni termici in confronto a qualsiasi altro metallo, e ha buone proprietà meccaniche, chimiche e di refrattarietà.<ref>Baccaredda Boy, ''Tecnologie chimico-nucleari'', vol. 1, ''Materiali per la costruzione dei reattori nucleari''.</ref>

Nel campo della [[fusione nucleare|fusione]] si sfruttano le proprietà di moltiplicazione neutronica nel [[blanket]] dei futuri reattori di potenza, sono stati effettuati diversi studi di modelli di blanket che utilizzano il berillio come moltiplicatore,<ref>Vedi David Maisonnier et al., ''The European power plant conceptual study'', su ''Fusion Engineering and Design'' (Elsevier Press), vol 75-79 (2005) pagg. 1173-1179 e Claudio Nardi, Luigi Petrizzi, Giovanni Piazza, ''A breeding blanket for [[ITER]] FEAT'', su ''Fusion Engineering and Design'', vol 69 (2003) pagg. 315-319</ref> uno di essi è uno dei blanket proposti per [[DEMO]].

== Etimologia e storia ==
Il nome dell'elemento deriva dal [[berillo]], il minerale da cui principalmente esso si ricava, che era conosciuto fin dai tempi della [[dinastia tolemaica]] dell'[[Egitto]] ([[III secolo a.C.]]).<ref>{{Cita libro|autore=Mary Elvira Weeks|autore2=Henry M. Leicester|titolo=Discovery of the Elements|url=https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp/page/n5/mode/2up|ed=6|anno=1968|editore=Journal of Chemical Education|pp=535-540}}</ref> Il suo nome [[Lingua greca antica|greco]] era ''βήρυλλος'' (bēryllos),<ref>{{Cita web|lingua=en|autore=Olivetti Media Communication-Enrico Olivetti|url=https://www.grecoantico.com/dizionario-greco-antico.php?parola=%CE%B2%CE%AE%CF%81%CF%85%CE%BB%CE%BB%CE%BF%CF%82|titolo=DIZIONARIO GRECO ANTICO - Greco antico - Italiano|sito=grecoantico.com|accesso=12 febbraio 2025}}</ref> termine che però era costruito sul [[pracrito]] ''veruḷiya'', ''veḷuriya'' che indicava la gemma.<ref>{{Cita libro|nome=Walter W.|cognome=Skeat|nome2=Walter William|cognome2=Skeat|titolo=Concise etymological English dictionary of the English language|edizione=New ed|collana=Wordsworth reference series|data=1993|editore=Wordsworth Reference|ISBN=978-1-85326-311-8}}</ref>

Nel 1798 [[Louis Nicolas Vauquelin]], dopo aver trattato uno [[smeraldo]] (una varietà pregiata di berillo) con alcali in eccesso, riuscì poi a isolare da esso una nuova «terra», per la quale suggerì il nome «glucina» (''glucine'', in francese),<ref>{{Cita libro|nome=Louis-Bernard Guyton de|cognome=Morveau|nome2=Joseph Louis|cognome2=Gay-Lussac|nome3=François|cognome3=Arago|titolo=Annales de chimie et de physique|url=https://books.google.de/books?id=dB8AAAAAMAAJ&q=%CE%B3%CE%BB%CF%85%CF%87%CF%85%CF%82#v=snippet&q=glucine&f=false|accesso=12 febbraio 2025|data=1798|editore=Masson.|lingua=fr}}</ref> dal greco ''γλυκύς'' (''glykýs''), "dolce",<ref>{{Cita web|lingua=en|autore=Olivetti Media Communication-Enrico Olivetti|url=https://www.grecoantico.com/dizionario-greco-antico.php?parola=%CE%B3%CE%BB%CF%85%CE%BA%E1%BD%BB%CF%82|titolo=DIZIONARIO GRECO ANTICO - Greco antico - Italiano|sito=grecoantico.com|accesso=12 febbraio 2025}}</ref> a causa del sapore dolciastro di alcuni suoi derivati. Nel 1808 [[Humphry Davy]] condusse eperimenti con la glucina, senza però riuscire a isolarne l'elemento metallico, che propose di chiamare «'''glucinio'''».<ref>{{Cita web|url=https://www.vanderkrogt.net/elements/element.php?sym=Be|titolo=4. Beryllium - Elementymology & Elements Multidict|accesso=12 febbraio 2025}}</ref> Il nome «berillio» per l'elemento venne dato poi da [[Friedrich Wöhler]] nel 1828,<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Paweł|cognome=Miśkowiec|data=1º aprile 2023|titolo=Name game: the naming history of the chemical elements—part 1—from antiquity till the end of 18th century|rivista=Foundations of Chemistry|volume=25|numero=1|pp=29-51|lingua=en|accesso=12 febbraio 2025|doi=10.1007/s10698-022-09448-5|url=https://link.springer.com/article/10.1007/s10698-022-09448-5}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=F.|cognome=Wöhler|data=1828|titolo=Ueber das Beryllium und Yttrium|rivista=Annalen der Physik|volume=89|numero=8|pp=577-582|lingua=en|accesso=12 febbraio 2025|doi=10.1002/andp.18280890805|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/andp.18280890805|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20160527114751/https://books.google.com/books?id=YW0EAAAAYAAJ&pg=PA577#v=onepage&q&f=false}}</ref> che lo isolò indipendentemente da [[Antoine Bussy]], trattando con [[potassio]] metallico il [[cloruro di berillio]].<ref>{{Cita libro|nome=Egon|cognome=Wiberg|nome2=Nils|cognome2=Wiberg|nome3=A. F.|cognome3=Holleman|titolo=Anorganische Chemie|url=https://www.worldcat.org/title/970042787|accesso=12 febbraio 2025|edizione=103. Auflage|data=2017|editore=De Gruyter|p=1429|oclc=970042787|ISBN=978-3-11-026932-1}}</ref> Tuttavia, entrambi i nomi, e quindi i rispettivi simboli (Gl e Be), rimasero in uso a seconda degli autori sino al 1949, quando la IUPAC scelse berillio come nome standard dell'elemento.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ann E.|cognome=Robinson|data=6 dicembre 2019|titolo=Order From Confusion: International Chemical Standardization and the Elements, 1947-1990|rivista=Substantia|pp=83-99|lingua=en|accesso=12 febbraio 2025|doi=10.13128/Substantia-498|url=https://riviste.fupress.net/index.php/subs/article/view/498}}</ref>

== Disponibilità ==
Il berillio si trova in 30 diversi minerali, i più importanti dei quali sono: [[bertrandite]], [[berillo]], [[crisoberillo]] e [[fenacite]]. Forme preziose di berillo sono l'[[Berillo|acquamarina]] e lo [[smeraldo]]. Le più importanti fonti commerciali di berillio e dei suoi composti sono il berillo e la [[bertrandite]]. Attualmente, il grosso della produzione di questo elemento è ottenuta riducendo il [[fluoruro di berillio]] con il [[magnesio]]. Il berillio non fu disponibile in grosse quantità fino al [[1957]].

:<chem>BeF2 + Mg -> MgF2 + Be </chem>

== Isotopi ==
{{Vedi anche|Isotopi del berillio}}
Il berillio è il primo dei 21 elementi [[Monoisotopico|monoisotopici]]: il suo solo [[isotopo]] stabile è il [[nuclide]] 9Be. In ambiente terrestre il berillio è anche [[mononuclidico]],<ref>{{Cita libro|nome=Catherine E.|cognome=Housecroft|nome2=A. G.|cognome2=Sharpe|titolo=Inorganic chemistry|edizione=4|data=2012|editore=Pearson|p=2|ISBN=978-0-273-74275-3}}</ref> in quanto il berillio è presente essenzialmente soltanto come 9Be, a parte altri suoi isotopi presenti solo in tracce. Questo fa sì che alla sua massa atomica contribuisca essenzialmente soltanto questo suo [[nuclide]] e pertanto essa è conosciuta con grande [[accuratezza]] e quindi con molte [[Cifra significativa|cifre significative]]: M(Be) = 9,0121831 ± 0,0000005 [[Unità di massa atomica|u]].<ref>{{Cita web|url=https://www.ciaaw.org/beryllium.htm|titolo=Atomic Weight of Beryllium {{!}} Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights|accesso=24 aprile 2024}}</ref>

L'isotopo 9Be (spin 3/2-) è il «nuclide specchio» dell'isotopo del boro 9B (spin 3/2-), che è radioattivo e decade con espulsione di [[protone]], in quanto ha i protoni e i neutroni scambiati rispetto ad esso.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Sharmila|cognome=Kamat|data=23 aprile 2002|titolo=Gazing into a Nuclear Mirror|rivista=Physics|volume=9|p=20|lingua=en|accesso=4 ottobre 2024|doi=10.1103/PhysRevLett.88.172502|url=https://physics.aps.org/story/v9/st20}}</ref>

Il berillio è l'unico elemento monoisotopico avente un numero di protoni pari (''Z'' = 4) e un numero di neutroni dispari (''N'' = 5). A differenza della gran parte di altri elementi aventi ''Z'' pari, che hanno sempre un isotopo stabile con ''N'' pari, l'isotopo 8Be, che soddisfa a questo requisito, si spacca quasi immediatamente in due [[Particella α|particelle alfa]] (''vide infra'').

=== Isotopi radioattivi ===
I due principali e più longevi isotopi radioattivi del berillio, presenti in tracce appena significative perché [[Cosmogenico|cosmogenici]], generati cioè dall'impatto di [[raggi cosmici]] con nuclei di [[azoto]] e [[ossigeno]] dell'atmosfera, sono 7Be e 10Be.<ref>{{Cita web|url=https://pubs.geoscienceworld.org/rimg/article/50/1/271-289/312268|titolo=Environmental Chemistry of Beryllium-7|autore1=James M. Kaste|autore2=Stephen A. Norton|autore3=Charles T. Hess|sito=GeoScienceWorld|lingua=en|accesso=17 luglio 2024|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20180601231634/https://pubs.geoscienceworld.org/msa/rimg/article-abstract/50/1/271/312268/Environmental-Chemistry-of-Beryllium-7?redirectedFrom=fulltext|urlmorto=no}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=K.|cognome=Horiuchi|nome2=E. L.|cognome2=Goldberg|nome3=K.|cognome3=Kobayashi|data=1º settembre 2001|titolo=Climate-induced variations of cosmogenic beryllium-10 in the sediments of Lake Baikal of the last 150ky from AMS, SRXRF and NAA data|rivista=Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment|volume=470|numero=1|pp=396-404|lingua=en|accesso=6 marzo 2023|doi=10.1016/S0168-9002(01)01085-3|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900201010853}}</ref>

Il nuclide [[Berillio-7|7Be]] (spin 3/2-), pur avendo solo tre neutroni, cioè neutroni in difetto rispetto ai protoni,<ref>Questo accade, eccetto che nel [[Prozio (chimica)|prozio]] (1H), solo nell'[[elio-3]] (3He).</ref> nonostante ciò è stabile come [[nucleo atomico]] isolato (7Be4+), senza elettroni intorno. Invece, in presenza di essi, diviene instabile e decade per [[cattura elettronica]] (''ε''): il nucleo cattura un elettrone del guscio 1''s'' e si trasforma così nel nuclide stabile 7Li (uno dei due isotopi naturali del [[litio]]), con espulsione di un [[neutrino]] elettronico:<ref name=":0">{{Cita web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Nuclear/radact2.html#c3|titolo=Radioactivity|sito=hyperphysics.phy-astr.gsu.edu|accesso=6 marzo 2023}}</ref>

7Be   →   7Li + ''ν''

In seguito a tale processo si ha emissione di [[raggi X]] per la conseguente riorganizzazione elettronica che ha luogo a causa del posto vuoto lasciato nell'orbitale dall'elettrone catturato e che può portare anche all'emissione di [[Emissione Auger|elettroni Auger]].<ref name=":0" /> L'[[Emivita (fisica)|emivita]] del 7Be è 53,22 giorni e l'energia rilasciata è Q = 0,862 M[[Elettronvolt|eV]].<ref>{{Cita web|url=https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html|titolo=Livechart - Table of Nuclides - Nuclear structure and decay data|accesso=6 marzo 2023}}</ref><ref>Questo valore, essendo inferiore a 1,022 MeV, proibisce l'altro possibile decadimento concorrente della [[cattura elettronica]], cioè l'emissione di [[positrone]] ([[decadimento β+]]).</ref>

Il nuclide [[Berillio-10|10Be]] (spin 0), con un neutrone in più rispetto all'isotopo stabile del berillio, va soggetto al [[Decadimento beta|decadimento ''β−'']], producendo il 10B,<ref name=":1">{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/004.10/index3.html|titolo=Isotope data for beryllium-10 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=6 marzo 2023}}</ref> cioè il primo dei due isotopi stabili del boro:

10Be   →   10B + ''e''− + ''anti-ν''

L'energia di decadimento è di 0,556 MeV. Il 10Be è un isotopo con emivita lunga: 1,513 milioni di anni.<ref name=":1" />

Questo isotopo si genera, insieme ad altri come il [[carbonio]]-14, per l'impatto dei raggi cosmici con l'azoto e l'ossigeno presenti nell'atmosfera terrestre<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Jürg|cognome=Beer|nome2=Ken|cognome2=McCracken|nome3=Rudolf|cognome3=von Steiger|data=2012|titolo=Cosmogenic Radionuclides|rivista=Physics of Earth and Space Environments|lingua=en|accesso=28 gennaio 2025|doi=10.1007/978-3-642-14651-0|url=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-14651-0}}</ref> e il suo tasso di produzione varia al variare dell'[[Ciclo undecennale dell'attività solare|attività solare]].<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Philip|cognome=Ball|data=19 dicembre 2001|titolo=Flickering sun switched climate|rivista=Nature|lingua=en|accesso=28 gennaio 2025|doi=10.1038/news011220-9|url=https://www.nature.com/articles/news011220-9}}</ref>

Poiché ossidi e idrossidi di berillio (derivanti dal 10Be cosmogenico) sono solubili in mezzo acquoso solo con [[pH]] inferiore a 5,5 (e nella maggior parte dei casi l'acqua piovana ha pH inferiore a 5), essi entrano in soluzione con la pioggia e sono da questa trasportati sulla superficie terrestre. Man mano che si stabilisce il contatto col suolo la soluzione diventa più alcalina, i composti del berillio si separano dalla soluzione come precipitato e si depositano sul terreno. Il berillio cosmogenico si accumula quindi sulla superficie del suolo, dove il suo tempo di dimezzamento (~1,5 milioni di anni) non gli impedisce una lunga permanenza prima di trasformarsi in quantità significative in 10B. Il 10Be presente nei suoi composti è stato usato per esaminare l'erosione del suolo, la formazione del suolo dalla [[regolite]] e la formazione di terreno [[lateritico]], così come per lo studio delle variazioni nell'attività solare e dell'età dei ghiacciai.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Greg|cognome=Balco|nome2=David L.|cognome2=Shuster|data=15 settembre 2009|titolo=26Al–10Be–21Ne burial dating|rivista=Earth and Planetary Science Letters|volume=286|numero=3|pp=570-575|accesso=28 gennaio 2025|doi=10.1016/j.epsl.2009.07.025|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0012821X09004403}}</ref>

==== Altri isotopi radioattivi a vita molto breve ====
Il nuclide 6Be (spin 0) è estremamente instabile: decade facendo intervenire l'[[Interazione forte|interazione nucleare forte]] con l'espulsione di 2 protoni, con un'emivita estremamente breve, tipica di questa interazione,<ref>{{Cita libro|nome=Doru|cognome=S. Delion|titolo=Introduction|url=http://link.springer.com/10.1007/978-3-642-14406-6_1|accesso=2023-03-05|data=2010|editore=Springer Berlin Heidelberg|pp=3-10|volume=819|ISBN=978-3-642-14405-9|DOI=10.1007/978-3-642-14406-6_1}}</ref> di 1,37×10-21 secondi, dando elio-4:<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/004.6/index3.html|titolo=Isotope data for beryllium-6 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=7 marzo 2023}}</ref>

6Be   →   4He + 2 ''p''+

Il nuclide [[Berillio-8|8Be]] (spin 0), nonostante sia un nuclide con ''[[Numero atomico|Z]]'' e ''N'' entrambi pari, è estremamente instabile, interviene anche qui l'interazione nucleare forte, con la tipica brevissima emivita, pari ad appena 8,2×10-17 secondi: il suo nucleo si spacca in due ([[Fissione nucleare|fissione]]), dando due nuclei stabilissimi di [[elio-4]] ([[Particella α|particelle α]]); l'energia di decadimento è molto piccola: Q = 0,092 MeV:<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/004.8/index3.html|titolo=Isotope data for beryllium-8 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=7 marzo 2023}}</ref>

8Be   →   2 4He (= ''α'' + ''α'')

Spesso questo modo di decadimento è classificato anche come [[decadimento alfa]].<ref>{{Cita web|url=https://education.jlab.org/itselemental/iso004.html|titolo=It's Elemental - The Element Beryllium|sito=education.jlab.org|accesso=7 marzo 2023}}</ref>

Il nuclide 11Be decade ''β−'' per il 97% dei casi, dando il boro-11, l'altro isotopo stabile del boro (Q = 11,51 MeV):

11Be   →   11B + ''e''− + ''anti-ν''

per il restante 3% decade (''β−'' + ''α''), dando 7Li (Q''α'' = 2,84 MeV); T1/2 = 13,81 secondi.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/004.11/index3.html|titolo=Isotope data for beryllium-11 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=7 marzo 2023}}</ref>

Il fatto che il 7Be e il 8Be siano instabili ha profonde conseguenze cosmologiche, perché significa che la fusione nucleare durante il [[big bang]] non può avere prodotto elementi più pesanti del berillio. Inoltre i livelli di energia nucleare del berillio-8 sono tali per cui il [[carbonio]] può essere prodotto all'interno delle stelle rendendo la vita possibile.

== Precauzioni ==
{{EtichettaUE
|simbolo1=tossico
|simbolo2=nocivo
|avvertenza=pericolo
|frasiR=49-25-26-36/37/38-43-48/23
|frasiS=53-45
|frasiH={{FrasiH|300|315|317|319|330|335|350i|372}}
|consigliP={{ConsigliP|201|260|280|284|301+310|305+351+338}}<ref>scheda del berillio su {{Cita web | url = http://gestis-en.itrust.de | titolo = IFA-GESTIS | accesso = 9 giugno 2021 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20191016183546/http://gestis-en.itrust.de/ | urlmorto = sì }}</ref>
}}

Il berillio e i suoi sali sono sostanze tossiche e [[Carcinogeno|cancerogene]] (A1-ACGIH) riconosciute. La [[berilliosi]] cronica è una malattia polmonare granulomatosa causata dall'esposizione al berillio. La berilliosi acuta, in forma di pneumatosi chimica venne segnalata per la prima volta in Europa nel [[1933]] e negli Stati Uniti nel [[1943]]. Casi di berilliosi cronica furono per primi descritti nel [[1946]] tra i lavoratori di fabbriche per la produzione di lampadine a fluorescenza nel [[Massachusetts]]. La berilliosi cronica ricorda la [[sarcoidosi]] in molti aspetti, e la distinzione tra le due è spesso difficile.

Anche se l'uso di composti al berillio nei tubi a [[fluorescenza]] è stato cessato nel [[1949]], il rischio di esposizione al berillio esiste nell'industria aerospaziale e nucleare, nella raffinazione del metallo di berillio, nella fusione di leghe contenenti berillio, nella produzione di apparecchi elettronici e nel trattamento di altri materiali che lo contengono.

I primi ricercatori assaggiavano il berillio e i suoi composti al fine di verificarne la presenza attraverso la caratteristica dolcezza. I moderni apparati diagnostici non necessitano più di queste procedure rischiose e non bisogna in alcun modo ingerire la sostanza. Il berillio e i suoi composti devono essere maneggiati con la massima cura e speciali precauzioni devono essere prese durante lo svolgimento di attività che possono produrre il rilascio di polvere di berillio (il tumore ai polmoni è un possibile risultato di una prolungata esposizione alla polvere di berillio).

Questa sostanza può essere maneggiata in sicurezza ''se'' si seguono certe procedure. Nessun tentativo di maneggiare il berillio deve essere fatto prima di aver familiarizzato con le corrette procedure.

== Effetti sulla salute ==
Il berillio è dannoso se inalato, gli effetti dipendono dai tempi e dalla quantità di esposizione. Se i livelli di berillio nell'aria sono sufficientemente alti (più di {{M|1000|ul=µg}}/[[Metro cubo|m³]]), si può andare incontro a una condizione che ricorda la [[polmonite]] ed è chiamata [[berilliosi]] acuta.

Alcune persone (1-15%) sviluppano una sensibilità al berillio. Questi individui possono sviluppare una reazione infiammatoria alle vie respiratorie. Questa condizione viene chiamata berilliosi cronica, e può manifestarsi molti anni dopo l'esposizione a livelli di berillio superiori alla norma (maggiori di 0,2 µg/m³). Questa malattia fa sentire deboli e stanchi, e può causare difficoltà nella respirazione. Può anche provocare [[anoressia]], [[perdita di peso]] e portare, in casi avanzati, a problemi cardiaci. Alcune delle persone sensibili al berillio possono non manifestare sintomi. In generale la popolazione non rischia di contrarre la berilliosi acuta o cronica, in quanto i livelli di berillio normalmente nell'aria sono molto bassi (0,00003-0,0002 µg/m³).

Nessun caso di effetti dovuti all'ingestione di berillio è stato segnalato sugli esseri umani, poiché lo stomaco e l'intestino ne assorbono pochissimo. Ulcere sono state riscontrate in cani sottoposti a una dieta contenente berillio. Il contatto del berillio con delle lesioni sulla pelle può provocare eruzioni o ulcerazioni.

L'esposizione al berillio per lunghi periodi può incrementare i rischi di sviluppare il cancro ai polmoni.

L'agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha stabilito che il berillio è una sostanza cancerogena. L'agenzia americana EPA ha stimato che un'esposizione a vita a 0,04 µg/m³> di berillio può risultare in una possibilità su mille di sviluppare il cancro.

Non esistono studi degli effetti dell'esposizione al berillio sulla salute dei bambini. È probabile che questi siano simili a quelli riscontrati negli adulti ma non si sa se i bambini abbiano una sensibilità differente.

Non si sa inoltre se l'esposizione al berillio possa provocare difetti alla nascita o in altre fasi dello sviluppo. Gli studi condotti sugli animali non hanno portato a prove conclusive.

Il berillio può essere misurato nelle urine e nel sangue. Il livello riscontrato non è indicativo di quanto recente sia stata l'esposizione. I livelli di berillio possono essere misurati anche in campioni di pelle e polmoni.

Un altro esame sanguigno, ''esame di proliferazione dei linfociti da berillio'', individua la sensibilità al berillio ed è un valore predittivo della berilliosi cronica.

I livelli tipici di berillio che le industrie possono rilasciare nell'aria sono nell'ordine di 0,01 µg/m³, in media su un periodo di 30 giorni.

== Note ==
<references />

== Bibliografia ==
* {{cita libro | nome= Francesco | cognome= Borgese | titolo= Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico | editore= CISU | città= Roma | anno= 1993 | isbn= 88-7975-077-1 | url= http://books.google.it/books?id=9uNyAAAACAAJ}}
* {{cita libro | autore= R. Barbucci | autore2= A. Sabatini | autore3= P. Dapporto | titolo= Tavola periodica e proprietà degli elementi | editore= Edizioni V. Morelli | città= Firenze | anno= 1998 | cid= Tavola periodica e proprietà degli elementi | url= http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | urlmorto= sì | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20101022060832/http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html }}
* {{Cita libro|autore=Jeremy M. Merritt|autore2=Vladimir E. Bondybey|autore3=Michael C. Heaven|titolo=Beryllium Dimer – Caught in the Act of Bonding}} Science 19 June 2009 Vol. 324. no. 5934, pp. 1548 – 1551 {{doi|10.1126/science.1174326}}

== Altri progetti ==
{{interprogetto|wikt=berillio|wikt_etichetta=berillio|preposizione=sul}}

== Collegamenti esterni ==
* {{Cita web|url=https://www.dors.it/matline_scheda.php?idagente=156|titolo=Berilio, sulla Matrice di esposizione a cancerogeni - MATline}}{{Collegamenti esterni}}
* {{Cita web | url = http://www.ing.unitn.it/~colombo/LEGHE_RAME_BERILLIO/IndexFrame.htm | titolo = Leghe rame-berillio | accesso = 31 luglio 2010 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20080919015143/http://www.ing.unitn.it/~colombo/LEGHE_RAME_BERILLIO/IndexFrame.htm | urlmorto = sì }}

{{Elementi chimici}}
{{Controllo di autorità}}
{{Portale|chimica}}

[[Categoria:Berillio| ]]
[[Categoria:Elementi chimici]]
[[Categoria:Metalli]]

skjvcscspwiki - User contributions [en]

Berillio