Chemie-Wissen / Darmstadtium

Das Element Darmstadtium

Darmstadtium – Element im PSE

Darmstadtium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente (PSE) mit der Ordnungszahl 110 und dem Elementsymbol Ds. Das chemische Element ist in der 7. Reihe (Periode) im Block d (p-Orbital) im PSE zu finden.

Gemeinsam mit Nickel, Palladium und Platin wird Darmstadtium der 10. Elementgruppe (Nickelgruppe) zugeordnet. 

So wie alle chemischen Elemente, welche eine Ordnungszahl über 104 haben, wird Darmstadtium kernphysikalisch als Transactinoid klassifiziert.

Darmstadtium – Eigenschaften & Co.

Darmstadtium ist ein hochradioaktives Metall, von welchem bislang nur wenige Atome hergestellt wurden. Die Atommasse beträgt 281 u.

Bisher konnten nur wenig untersuchbare Erkenntnisse über die chemischen Eigenschaften von Darmstadtium gewonnen werden, was mit der sehr geringen Halbwertszeit des Elementes in Verbindung steht. Man geht jedoch davon aus, dass sich Darmstadtium chemisch ähnlich wie Palladium und Platin verhält.

Darmstadtium – Entdeckung & Geschichte

Darmstadtium wurde erstmals im Jahr 1994 bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt durch den Beschuss eines Bleitargets mit Nickel-69-Kernen synthetisiert.

Zunächst wurde der Name Ununnilium für das Element gewählt. Am 15. August 2003 wurde dann der Name „Darmstadtium“ von der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) akzeptiert und am 2. Dezember 2003 wurde das Element offiziell umbenannt.

Der Name wurde gewählt, um die Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt zu Ehren, welche neben Darmstadtium 5 weitere Elemente zwischen 1981 und 1996 entdeckte (Bohrium, Hassium, Meitnerium, Roentgenium & Copernicum). Diese Bezeichnung macht die Stadt Darmstadt zu der einzigen Stadt Deutschlands, nach welcher ein chemisches Element benannt ist.

Zur weiteren Ehrung der Entdeckung von Darmstadtium wurde das im Jahr 2007 eröffnete Wissenschafts- und Kongresszentrum in Darmstadt ebenfalls nach dem Element benannt, jedoch mit einem kleinen Anfangsbuchstaben (darmstadtium).

Darmstadtium – Vorkommen & Gewinnung

Vorkommen

Darmstadtium kommt in der Natur nicht vor und kann wie alle Elemente, welche eine Atommasse von weit über 250 u haben (u.a. Californium, Oganesson und Moscovium) nicht durch r-Prozesse gebildet werden. Es ist jedoch theoretisch möglich, dass Spuren des Elementes nach einer Super-Nova-Explosion durch direkte Kernfusion entstehen.

Da es kein natürliches Vorkommen von Darmstadtium gibt, wird dieses künstlich hergestellt.  Jedoch weisen selbst die langlebigsten Darmstadtium-Isotope eine maximal sekundenlange Halbwertszeit auf, weshalb alle Atome des Elementes nach kurzer Zeit zerfallen. Aus diesem Grund beschränkt sich das Vorkommen von Darmstadtium auf wenige Atome innerhalb von Kernforschungszentren in den Zyklotronen.  

Gewinnung

Der künstliche Kern der Isotope von Darmstadtium wird erzeugt durch den Beschuss eines schweren Targets, in diesem Fall Blei (Pb) oder Bismut (Bi) mit einem leichteren Projektil, welche bei der Herstellung von Darmstadtium Nickel (Ni) oder Cobalt (Co) sind. Die Energie, mit welcher die Atome im Teilchenbeschleuniger beschossen werden, beträgt zwischen 223 und 233 MeV (Megaelektronenvolt). Auf diese Weise lassen sich die Isotope Darmstadtium-267 bis Darmstadtium-271 erzeugen:

209Bi + 59Co + 223 MeV ⇒ 267Ds + n

208Pb + 62Ni + 232 MeV ⇒ 269Ds + n

207Pb + 64Ni + 223 MeV ⇒ 270Ds + n

208Pb + 64Ni + 223 MeV ⇒ 271Ds + n

Alternativ lässt sich das Isotop Darmstadtium-273 durch den Beschuss des schweren Targets Bismut-244 mit Schwefel-34 mit einer Energie von 149 MeV erzeugen, wobei 5 Neutronen abgespalten werden: 

244Bi + 34S + 149 MeV ⇒ 273Ds + 5n

Zudem kann Darmstadtium auch als Zerfallsprodukt beim Alpha-Zerfall von Copernicium-Isotopen entstehen. So entstehen die Isotope Darmstadtium-279 und Darmstadtium-281: 

283Cn ⇒ 279Ds + α + 9,62 MeV

285Cn ⇒ 281Ds + α + 8,79 MeV