Cern-Forscher füllen Loch im Periodensystem

Kernphysiker am Teilchenforschungsinstitut Cern haben erstmals die Ionisierungsenergie von Astat bestimmt. Das chemische Element war das letzte, für das diese Grösse unbekannt war.

Hier wird Grundlagenforschung betrieben: Der LHC (large hadron collider)am Cern.

Hier wird Grundlagenforschung betrieben: Der LHC (large hadron collider)am Cern.

(Bild: Keystone)

Astat ist das seltenste chemische Element auf der Erde: Es gibt nur einige Gramm in der Erdhülle. Nun konnten Kernphysiker am Teilchenforschungsinstitut Cern bei Genf erstmals eine fundamentale Eigenschaft von Astat messen, nämlich seine Ionisierungsenergie. Dieser Wert beschreibt die Energie, die es braucht, um dem Atom ein Elektron wegzunehmen. Er lässt darauf schliessen, welche chemischen Verbindungen das Element bildet und wie stabil diese sind.

Astat, das im Periodensystem den Platz unter Iod einnimmt, war das letzte Element in der Natur, für das diese Grösse unbekannt war, schreibt das Cern. «Die Messung füllt ein lange bestehendes Loch im Periodensystem.»

Astat sei von medizinischem Interesse, weil Isotopen davon für die Bestrahlung von Tumoren eingesetzt werden können, heisst es weiter. Weil das Element höchst instabil ist, muss es dafür jedes Mal künstlich hergestellt werden.

Schwer zu erforschen

Aus diesem Grund sei es auch sehr schwer experimentell zu erforschen. Doch nun gelang es Forschern um Sebastian Rothe mit Hilfe eines hochenergetischen Protonenstrahls am Cern, chemische Elemente zu ionisieren und mit Lasern zu vermessen.

So konnten sie die Ionisierungsenergie von Astat bestimmen: Sie beträgt etwa 9,3 Elektronenvolt, berichten die Forscher nun im Fachblatt «Nature Communications». Mit dieser Messung können die Physiker nun auch die sogenannten superschweren Elemente weiter erforschen, die nur künstlich hergestellt werden können. Physiker erhoffen sich von diesen interessante neue Werkstoffe.

kpn/sda

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