Die Schlaglichter der Forschung: Kaum erkannt – schon verschwunden - wissenschaft.de
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Die Schlaglichter der Forschung: Kaum erkannt – schon verschwunden

Neue Elemente herstellen, die es in der Natur nicht gibt, klingt vermessen. Doch genau das gelang in den letzten zwei Jahrzehnten mehrmals einer Physiker-Gruppe in Darmstadt.

Alles um uns herum und wir selbst bestehen aus einer begrenzten Zahl von Elementen, den Grundbausteinen der materiellen Natur. Vor 130 Jahren hatten Dimitri Mendelejew und von ihm unabhängig Lothar Meyer das Periodische System der Elemente aufgestellte, das mit dem 80 Jahre zuvor entdeckten Uran (Ordnungszahl Z = 92) endete.

Doch es hatte lange Zeit große Lükken: Viele der in der Natur vorkommenden instabilen Elemente wurden erst zwischen 1898 und 1940 entdeckt. Nahtlos an diese „erste Periode der radioaktiven Elemente“ schließen sich eine zweite Periode (bis 1952) und eine dritte (bis 1974) an, in denen es vor allem Wissenschaftlerteams in Berkeley/USA und in Dubna/UdSSR gelang, „Transurane“ zu synthetisieren: Elemente, die im Periodischen System jenseits des Urans stehen – vom 1940 erstmals hergestellten Neptunium (Z = 93) bis zum 1974 künstlich erzeugten Seaborgium (Z = 106).

Die Zeit danach ist geprägt von den Erfolgen einer von Peter Armbruster geleiteten Forschergruppe an der GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung) in Darmstadt. Den ersten Erfolg meldeten die Forscher am 24. Februar 1981.

Peter Armbruster mit seiner Targetscheibe: Deren Metallfolien wurden mit schweren Atomen beschossen, wobei neue Elemente entstanden.

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Sie hatten beim Beschuß von Wismut mit Chrom-Atomen das Element 107 erzeugt, das heute den Namen Nielsbohrium trägt. Allerdings: „Wenn wir es erkennen, ist es schon nicht mehr“, erklärt Armbruster: Das synthetisierte neue Transuran zerfällt nach Bruchteilen einer Sekunde durch Aussenden von Alphateilchen in bekannte Isotope und kann nur über diese Zerfallskette identifiziert werden.

Am 29. August 1982 folgte das Element 109 (Meitnerium), und am 14. März 1984 hatten ein paar Atome des Elements 108 (Hassium) kurzzeitig das Licht der Welt erblickt. Die Erfolgsserie wurde 1994 mit zwei weiteren, bisher noch namenlosen Transuranen fortgesetzt: Am 9. November berichteten die Forscher über das Element 110, und am 17. Dezember gaben sie die Synthese des Elements 111 bekannt.

Das Element 112 fanden die Wissenschaftler am 9. Februar 1996. Damit kamen sie in die Nähe jener von Theoretikern vorhergesagten Insel der Stabilität bei Z = 114. Doch diesen Erfolg mußten sie an die Kollegen in Dubna abtreten, die im Dezember 1998 dieses Element fanden.

Michael Globig / Peter Armbruster

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sput|tern  〈[spt–] V. t.; hat; Tech.〉 Oberflächenmaterial eines Festkörpers durch Ionenbestrahlung zerstäuben, abspalten [zu engl. sputter; ... mehr

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