Hintergrundinformationen - Natürliche radioaktive Elemente

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Neben dem bekannten Uran gibt es weitere natürlich vorkommende radioaktive Elemente, von denen wir einige in diesem Themenspecial vorstellen. Alle diese Elemente besitzen ausschließlich radioaktive Isotope. Einige sind nur in geringsten Spuren vorhanden, andere werden durch den Menschen in großen Mengen künstlich hergestellt.

Actinium ²⁷⁷Ac (21,8 Jahre)
Der Auftrieb von Tiefenwasser ist wichtig für die Nährstoffversorgung des Planktons und den globalen Wärme- und Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre. Für die Erforschung dieser vertikalen Wasserbewegungen hat Actinium-277 die optimale Halbwertzeit.
Astat ²¹⁹At (56 Sekunden)
Astat ist das seltenste natürlich vorkommende Element, von dem angeblich nur etwa 40 Gramm auf der Erde existieren. Theoretisch ist Astat sehr gefährlich, da es auf der Erde aber so selten ist, stellt sich die Frage nach seiner Toxizität nicht. Es wird im Bedarfsfall künstlich hergestellt.
Bismut ²⁰⁹Bi (1,9 x 10¹⁹Jahre)
Seine Halbwertszeit beträgt etwa das Milliardenfache des Alters des Universums. So ging man lange davon aus, es sei ein stabiles Element. Bismut erhält an der Luft eine irisierende Oxidschicht und bildet farbenprächtige Kristalle. Seine Verbindungen helfen bei Magenbeschwerden, warum ist unbekannt.
Neptunium ²³⁷Np (2,1 x 10⁶Jahre)
Natürliches Neptunium-237 zerfiel bei der Entstehung der Erde bereits vollständig, sodass nur doch winzige Spuren, hauptsächlich als Zwischenprodukt des Zerfalls von Uranerzen, in der Natur vorkommen. Künstliches ²³⁷Np wird zur Gewinnung von 238Pu zur Verwendung in Radionuklidbatterien genutzt.
Plutonium ²⁴⁴Pu (8 x 10⁷Jahre)
Das schwerste natürlich vorkommende Element ist auch eines der seltensten und in Uranerzen zu finden. Dabei soll auf 140 Mrd. Uranatome ein Plutoniumatom kommen. Die Nuklearmächte forschen seit 1945 zu diesem Element und besitzen mittlerweile hunderte Tonnen künstliches, waffenfähiges ²³⁹Plutonium.
Polonium ²¹⁰Po (138,4 Tage)
Durch die Vergiftung des russischen Ex-Spions Alexander Litwinenko erlangte Polonium im Jahr 2006 Berühmtheit. Das Gift gelangt über den Blutstrom zu Gewebe und Organen. Dort zerstört die Energie der Alphastrahlung die Zellstrukturen und schädigt die DNA, was allmählich zum qualvollen Tod führt.
Promethium ¹⁴⁷Pm (2,6 Jahre)
1945 wurde mit Promethium das letzte Element der Lanthanoide entdeckt und damit die letzte Lücke im Periodensystem geschlossen. Es ist nach dem Titanen Prometheus benannt. Hinsichtlich des damals beginnenden atomaren Wettrüstens war die Namensgebung als Warnung gedacht.
Radium ²²⁶Ra (1.600 Jahre)
Im 20. Jahrhundert gab es bis in die 1950er einen regelrechten Radium-Hype. Verschiedene Alltags- und Lebensmittel wie Zahnpasta oder Schokolade wurden mit angeblich heilsamen Radium versetzt. Der Tod des Golfprofis Eben Byers markiert den Höhepunkt. Sein Leichnam wurde im Bleisarg beerdigt.
Technetium ⁹⁹Tc (2,1 x 10⁵Jahre)
Der Anerkennung von Technetium gingen über Jahrzehnte sehr viele, immer wieder angezweifelte, Experimente voraus. Die zweifelsfreie Identifizierung des Elements gelang erst 1937. Es wird in nuklearmedizinischen Verfahren angewandt, um Stoffwechselaktivität in Körpergewebe sichtbar zu machen.
Thorium ²³²Th (1,4 x 10¹⁰Jahre)
Thorium könnte in Kernreaktoren als Alternative zu Uran dienen. Seit 2011 forscht China zu Thoriumreaktoren. Eine Idee, die im Westen erforscht, aber in ihrer Entwicklung aufgegeben wurde. Die Reaktoren gelten als sicherer, effizienter und produzieren weniger Abfall, sind aber noch nicht serienreif.