Unicamente forte e leggero, berillio è usato per fare i telefoni cellulari, missili e aerei. Ma i lavoratori che gestiscono il metallo hanno bisogno di guardare fuori, come berillio aereo è stato conosciuto per essere altamente tossico.

Chiamato dopo beryllos, il nome greco per il berillo minerale, l’elemento era originariamente conosciuto come glucinium — dal greco glykys, che significa “dolce” — per riflettere il suo gusto caratteristico. Ma i chimici che hanno scoperto questa proprietà unica del berillio hanno anche scoperto che è in realtà altamente tossico e quindi non dovrebbe mai essere assaggiato, secondo Jefferson Lab. Infatti, il metallo, le sue leghe e sali devono essere manipolati solo in conformità con codici di lavoro specifici. Il berillio è anche classificato come cancerogeno dall’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro e può causare il cancro ai polmoni nelle persone che vengono esposte al berillio ogni giorno a causa delle loro occupazioni che richiedono loro di estrarre o elaborare il metallo, ha detto il dott. Lew Pepper, ricercatore medico presso il Queens College Center per la biologia dei sistemi naturali di New York.

Nonostante la sua tossicità, l’elemento è molto utile per le sue qualità uniche. Ad esempio, è uno dei metalli più leggeri e ha uno dei più alti punti di fusione tra i metalli leggeri, secondo il Los Alamos National Laboratory. Di colore grigio acciaio, il modulo di elasticità del berillio è circa un terzo maggiore dell’acciaio. Il berillio è non magnetico e resistente all’acido nitrico concentrato. Ha anche una conduttività termica superiore e resiste all’ossidazione nell’aria a temperature normali.

Solo i fatti

• numero Atomico (numero di protoni nel nucleo): 4
• simbolo Atomico (sulla Tavola Periodica degli Elementi): Essere
• peso Atomico (media massa dell’atomo): 9.012182
• Densità: 1.85 grammi per centimetro cubo
• Fase a temperatura ambiente: Tinta
• punto di Fusione: con 2.348.6 gradi Fahrenheit (a 1.287 gradi Celsius)
• punto di Ebollizione: 4,479.8 F (2,471 C)
• Numero di isotopi (atomi dello stesso elemento con un diverso numero di neutroni): 12, incluso un isotopo stabile.
• Isotopi più comuni: 9Be (Abbondanza naturale: 100%)
• Berillio scoperta e uso

Il berillio fu scoperto nel 1798 dal chimico francese Louis Nicolas Vauquelin, che lo trovò nella forma di ossido in berillo e una varietà di berillo di colore verde, smeraldo.Il metallo fu isolato nel 1828 da due chimici, Friedrich Wölhler dalla Germania e Antoine Bussy dalla Francia, che hanno ridotto indipendentemente il cloruro di berillio (BeCl2) con il potassio in un crogiolo di platino, secondo il laboratorio di Jefferson. In questi giorni, berillio è tipicamente ottenuto dai minerali berillo e bertrandite in un processo chimico o attraverso l’elettrolisi di una miscela di cloruro di berillio fuso e cloruro di sodio, i rapporti Jefferson Lab.

Il berillio si trova in circa 30 specie minerali, tra cui bertrandite, berillo, crisoberillo e fenacite, secondo il Los Alamos National Laboratory. Berillo e bertrandite sono le più importanti fonti commerciali dell’elemento e dei suoi composti.

Il berillio è legato con rame o nichel per produrre molle, giroscopi, contatti elettrici, elettrodi per saldatura a punti e strumenti non scintillanti, secondo la Royal Society of Chemistry. Altre leghe di berillio sono utilizzate in aerei e missili ad alta velocità, così come veicoli spaziali e satelliti di comunicazione. Il rame al berillio viene utilizzato anche nel telaio del parabrezza, nei dischi dei freni, nelle travi di supporto e in altri componenti strutturali dello space shuttle.

Grazie alla sua sezione trasversale a basso assorbimento termico di neutroni, il berillio viene utilizzato nei reattori nucleari come riflettore o moderatore. Inoltre, l’alto punto di fusione dell’ossido di berillio lo rende un materiale utile per il lavoro nucleare e le applicazioni ceramiche, secondo il Los Alamos National Laboratory.

Chi lo sapeva?

• Smeraldo, morganite e acquamarina sono preziose forme di berillo. Alcune delle più antiche miniere di smeraldo furono sviluppate dai Romani nel deserto orientale dell’Egitto circa 2.000 anni fa, secondo l’US Geological Survey.
• Materiali contenenti berillio sono utilizzati nei telefoni cellulari, altri dispositivi portatili e telecamere, secondo la scienza berillio & Technology Association.
• Il berillio è presente anche in parti dell’apparecchiatura analitica utilizzata per testare il sangue per l’HIV e altre malattie, riferisce la Beryllium Science& Technology Association.
• Il berillio ebbe un ruolo nella scoperta del neutrone quando James Chadwick bombardò il berillio con particelle alfa e scoprì la particella subatomica senza carica elettrica netta.
• Il berillio era l’ingrediente principale usato per creare specchi nel telescopio spaziale James Webb della NASA, secondo la NASA.
• La Commissione europea elenca il berillio come una delle 20 materie prime critiche per l’Unione europea.
• Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti classifica il berillio come materiale strategico e critico in quanto può essere trovato in prodotti essenziali per la sicurezza nazionale, secondo l’US Geological Survey.
• Gli Stati Uniti sono la principale fonte e produttore di berillio al mondo. In effetti, solo una miniera a Spor Mountain, nello Utah, è stata la fonte di oltre l ‘ 85% del berillio scavato in tutto il mondo nel 2010, riferisce l’USGS.
• Il berillio è altamente trasparente ai raggi X ed è quindi utilizzato nelle finestre per tubi a raggi X, secondo Jefferson Lab.
• Louis Nicolas Vauquelin-il chimico che scoprì il berillio scoprì anche un altro elemento: il cromo.

Ricerca attuale

Il berillio è stato a lungo un argomento di interesse per i ricercatori che hanno esaminato i suoi effetti dannosi sulla salute nelle persone che sono esposte al metallo su base giornaliera per lunghi periodi di tempo. Tuttavia, questo rischio non si applica alle persone della popolazione generale che in realtà non gestiscono il berillio, ha detto Pepper.

“Il berillio diventa dannoso quando viene generato in un particolato aereo … che viene inalato e scende nei polmoni, e può avere una risposta immunologica nell’individuo”, ha detto Pepper a Live Science. Questa risposta immunologica, chiamata sensibilizzazione al berillio, può quindi svilupparsi in malattia cronica del berillio, che causa cicatrici del tessuto polmonare e può essere mortale. Attualmente non esiste una cura per la malattia, la cui progressione può essere rallentata da farmaci, ossigenoterapia e trapianti polmonari nei casi più gravi, secondo l’University of California San Francisco Medical Center.

È interessante notare che non tutti coloro che vengono esposti a livelli potenzialmente dannosi di berillio sperimenteranno una reazione allergica, potenzialmente mortale. “Esiste una componente di suscettibilità genetica, il che significa che non tutti coloro che sono esposti sono a rischio di sviluppare sensibilizzazione, quindi malattia cronica del berillio”, ha detto Pepper. “Per la maggior parte, dipende da una suscettibilità genetica”, ha detto.

Circa l ‘ 85% delle persone che sviluppano la malattia cronica del berillio dopo essere state esposte ha una proteina del sistema immunitario nota come HLA-DP2, secondo una recente ricerca pubblicata nel luglio 2014 sulla rivista Cell. Nello studio, i ricercatori hanno determinato che i corpi di persone che hanno questa proteina creano una “tasca” molecolare unica, che cattura gli ioni berillio e innesca una risposta infiammatoria nei polmoni.

“Il sistema immunitario in realtà non ‘vede’ il berillio”, ha detto in una dichiarazione l’autore dello studio John Kappler, ricercatore presso la National Jewish Health. “Il berillio cambia la forma di auto-peptidi altrimenti innocui in modo che le cellule T li riconoscano come estranei e pericolosi.”(Le cellule T sono globuli bianchi che sono essenziali per la propria immunità.) Ha aggiunto che le nuove scoperte potrebbero un giorno portare a nuove strategie terapeutiche per trattare e prevenire la malattia cronica del berillio.

Datazione di eventi geologici con berillio

Utilizzando una tecnica nota come datazione nuclide cosmogenica, gli scienziati possono determinare per quanto tempo le rocce sono state esposte all’aria misurando i loro livelli di berillio-10, un isotopo radioattivo del berillio. Nuclide cosmogenico incontri è spesso usato per determinare le date di importanti eventi geologici, come ad esempio i progressi del ghiacciaio e ritiri, scivoli di roccia, impatti meteora e colate laviche.

Ad esempio, dopo una valanga di roccia, i massi che atterrano in cima all’heap hanno superfici esposte al cielo per la prima volta. Le particelle provenienti dai raggi cosmici in arrivo (radiazioni ad alta energia dallo spazio esterno) iniziano a colpire queste superfici di masso, creando berillio-10. Più lunga è la superficie esposta, maggiore è la quantità di berillio-10, secondo l’Università dello Utah.

In un recente studio, i ricercatori dell’Università dello Utah hanno condotto la prima analisi rigorosa fino ad oggi una frana che si era verificata migliaia di anni fa in quello che oggi è Z National Park nello Utah. Gli scienziati sanno da tempo che il pavimento piatto di questo parco era in precedenza un lago originariamente creato quando una massiccia valanga di roccia ha arginato il fiume Virgin, ma non era ancora chiaro esattamente quando si è verificata questa frana. Per scoprirlo, i ricercatori hanno analizzato i livelli di berillio-10 in 12 massi prelevati dall’area.

I loro risultati concludono che la valanga di roccia si è verificata circa 4.800 anni fa come un singolo evento, con una serie di incertezze che dà o richiede 400 anni, secondo l’Università dello Utah. Il loro lavoro è stato pubblicato nel 2016 in GSA Today, il journal of the Geological Society of America.

Segnalazione aggiuntiva di Traci Pedersen, contributore di Live Science. Segui in diretta Science @ livescience, Facebook & Google+.