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Darmstadtium (Ds)

Was im Periodensystem an Wirtschaft steckt.





Die besondere Eigenschaft

Es ist eines der schwersten Elemente auf Erden, von Menschen gemacht und in diesem Augenblick wohl nicht existent.

Wer braucht es?

Niemand. Forscher in Darmstadt gingen nur der Frage nach, wie viele Protonen in einen Atomkern passen. In der Natur scheint bei 92 die Grenze zu sein: So viele Protonen tummeln sich im Uranatom, dem schwersten natürlichen Element. Aber geht da noch was? Wissenschaftler der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) schossen Nickelionen auf Bleiatome. Protonenzahl 28 trifft auf 82: macht 110. Und ein neues Element, kreiert im Teilchenbeschleuniger. Es existierte weniger als den Tausendstel Teil einer Sekunde, bevor es zerfiel. Das Verfahren für die Aufnahme in das Periodensystem dauerte länger – erst neun Jahre später gab es einen Platz in der offiziellen Elementeliste. Mittlerweile wurden mehr als 100 weitere Atome Darmstadtium produziert, darunter Exemplare mit einer Lebensdauer von 20 Sekunden, „was aber immer noch nicht ausreicht, um etwas davon zu verkaufen“, wie Christoph Düllmann, Chemie-Professor am GSI, nüchtern feststellt.

Andere Elementebauer sind weiter: Das 1944 am Teilchenbeschleuniger der Universität Berkeley im Rahmen der Nuklearwaffenforschung fabrizierte Americium (95 Protonen) kam 1962 auf den Markt. Bis dahin konnte die Halbwertzeit von Bruchteilen einer Mikrosekunde auf mittlerweile einige Hundert Jahre verlängert werden. Das weiße Metall wurde lange für Ionisationsrauchmelder verwendet. Der schnelle Zerfall erzeugt eine ionisierende Strahlung, einen Teilchenstrom, der sich messen lässt. Wird dieser bei einem Brand durch andere Partikel wie Ruß gestört, beeinflusst das die Stromstärke und löst den Alarm aus. Auch ein zweites in Berkeley hergestelltes Element erfreut sich großer Nachfrage, seit die Halbwertszeit von einigen Minuten auf mehr als zwei Jahre verlängert wurde: das Californium, Protonenzahl 98. Die Ölindustrie nutzt es in mobilen Detektoren mit Neutronenstrahlung zur Exploration. Auch Gold, Silber oder Landminen lassen sich damit aufspüren.

Wo findet man Darmstadtium?

Nirgendwo. Americium und Californium werden als Nebenprodukt in Forschungsreaktoren „erbrütet“.

Wer verkauft es?

Niemand. Darmstadtium ließe sich zwar theoretisch im Hochfrequenzhandel in Echtzeit und damit schneller handeln, als es zerfällt, um es aber auch einzusetzen, fehlt die Zeit. Und auch die Idee. Da dies bei Californium anders ist, lässt das US Department of Energy dieses Element im Nationallabor Oak Ridge herstellen und vermarktet es weltweit. Ein weiterer Hersteller von Californium ist das russische Nuklearforschungsinstitut im sibirischen Dimitrovgrad.

Der Weltmarkt

ist eine ferne Fantasie, theoretisch aber eines Tages denkbar, wie die anderen Retorten-Elemente zeigen.

Der Preis

Nach Angaben von Düllmann muss man in der Herstellung eher in Millionen als in Tausendern rechnen, pro Atom wohlgemerkt – von denen man nur wenige Sekunden etwas hätte. Somit bleibt die Vermarktung von Darmstadtium Theorie und Californium weiterhin das teuerste aller in der Welt gehandelten Elemente: Ein Gramm kostet für die kommerzielle Nutzung stolze 60 Millionen Dollar. Auch wenn es nur in Mengen von Mikrogramm gehandelt wird, bleibt das Geschäft damit nachhaltig: Californium ist nach wenigen Jahren einfach weg und muss neu erzeugt werden.

Wie geht es weiter?

Das Team um Christoph Düllmann arbeitet daran, noch mehr Protonen in Atomkerne zu schleusen und so weitere neue Elemente zu kreieren. Sechs davon hat man bislang vorzuweisen. Damit es sich lohnt, darüber nachzudenken, ob und was sich zum Beispiel mit Darmstadtium anstellen ließe, müsste dessen Zeit auf Erden auf mindestens einige Monate verlängert werden. Damit werden noch Wissenschaftler-Generationen beschäftigt sein. ---

Legende:

110: Ordnungszahl im Periodensystem

Ds: Elementsymbol, künstlich

281: Relative Atommasse