Berilium
Karakteristik > Isotop dan nukleosintesis

Artikel utama: Isotop berilium
Isotop berilium yang stabil dan tidak stabil dibuat di bintang, tetapi radioisotopnya tidak bertahan lama. Dipercayai bahwa sebagian besar berilium yang stabil di alam semesta pada awalnya tercipta di medium antarbintang ketika sinar kosmik menginduksi fisi pada unsur-unsur yang lebih berat yang ditemukan dalam gas dan debu antarbintang. Berilium primordial hanya mengandung satu isotop stabil, 9Be, dan karena itu berilium adalah unsur monoisotop dan mononuklida.
Isotop kosmogenik yang radioaktif 10Be diproduksi di atmosfer Bumi oleh spalasi sinar kosmik dari oksigen. 10Be terakumulasi di permukaan tanah, di mana waktu paruhnya yang relatif panjang (1,36 juta tahun) memungkinkan waktu tinggal yang lama sebelum meluruh menjadi boron-10. Dengan demikian, 10Be dan produk turunannya digunakan untuk memeriksa erosi tanah, pembentukan tanah dan perkembangan tanah laterit alami, dan sebagai proksi untuk pengukuran variasi aktivitas matahari dan usia inti es. Produksi 10Be berbanding terbalik dengan aktivitas matahari, karena peningkatan angin matahari selama periode aktivitas matahari tinggi menurunkan fluks sinar kosmik galaksi yang mencapai Bumi. Ledakan nuklir juga membentuk 10Be melalui reaksi neutron cepat dengan 13C dalam karbon dioksida di udara. Ini adalah salah satu indikator aktivitas masa lalu di lokasi uji coba senjata nuklir. Isotop 7Be (waktu paruh 53 hari) juga kosmogenik, dan menunjukkan kelimpahan atmosfer terkait dengan bintik matahari, seperti 10Be.
8Be memiliki waktu paruh yang sangat singkat, sekitar 8×10−17 detik, yang berkontribusi pada peran kosmologisnya yang signifikan, karena unsur yang lebih berat dari berilium tidak mungkin dihasilkan oleh fusi nuklir pada Ledakan Dahsyat. Hal ini disebabkan kurangnya waktu yang cukup selama fase nukleosintesis Ledakan Dahsyat untuk menghasilkan karbon melalui fusi inti 4He dan rendahnya konsentrasi berilium-8 yang tersedia. Astronom Inggris Sir Fred Hoyle pertama kali menunjukkan bahwa tingkat energi 8Be dan 12C memungkinkan produksi karbon melalui proses alfa tripel dalam bintang berbahan bakar helium di mana lebih banyak waktu nukleosintesis tersedia. Proses ini memungkinkan karbon diproduksi di bintang, tetapi tidak pada Ledakan Dahsyat. Dengan demikian, karbon yang diciptakan bintang (dasar kehidupan berbasis karbon) merupakan komponen dalam unsur-unsur dalam gas dan debu yang dikeluarkan oleh bintang AGB dan supernova (lihat pula nukleosintesis Ledakan Dahsyat), serta penciptaan semua unsur lain dengan nomor atomnya lebih besar dari pada karbon.
Elektron 2s berilium dapat berkontribusi pada ikatan kimia. Oleh karena itu, ketika 7Be meluruh melalui penangkapan elektron-L, ia melakukannya dengan mengambil elektron dari orbital atomnya yang mungkin berpartisipasi dalam ikatan. Hal ini membuat tingkat peluruhannya bergantung pada tingkat yang dapat diukur pada lingkungan kimiawinya – kejadian langka dalam peluruhan nuklir.
Isotop berilium berumur paling pendek yang diketahui adalah 16Be, yang meluruh melalui emisi neutron dengan waktu paruh 6,5×10−22 detik. Isotop eksotis 11Be dan 14Be diketahui menunjukkan halo nuklir. Fenomena ini dapat dipahami karena inti 11Be dan 14Be masing-masing memiliki 1 dan 4 neutron yang mengorbit secara substansial di luar model inti 'tetesan air' Fermi klasik.