Das Element Promethium

Auf dieser Seite erfahren Sie mehr über das Seltenerdelement

Name:  Promethium

Symbol:  Pm

Ordnungszahl:  61

Dichte:  7,22 g/cm3

Schmelzpunkt:  1.168 °C

Siedetemperatur:  2.727 °C

Promethium zählt zu den LanthanoidenEine Gruppe von 15 Elementen mit chemisch sehr ähnlichen Eigenschaften. im Periodensystem.

Einleitung

Späte Entdeckung: Promethium seltenstes aller Seltenerdelemente

Mit der Entdeckung des äußerst seltenen und instabilen Elements Promethium wurde 1945 die letzte Lücke im Periodensystem geschlossen. Das natürliche Vorkommen wird weltweit auf weniger als ein Kilogramm geschätzt.

Promethium

Neben Elektrofahrzeugen finden sich Batterien auch in elektrischen Zahnbürsten, Taschenlampen und Spielzeugen.

Promethium, KI-Darstellung

Eine Mahnung gegen das atomare Wettrüsten

Als Spaltprodukt von Uran wurde Promethium 1945 durch die US-Chemiker Lawrence E. Glendenin, Jacob A. Marinsky und Charles D. Coryell entdeckt. Zuvor hatten bereits andere Wissenschaftler die Existenz dieses Elements vermutet, ohne es nachweisen zu können. Benannt ist es nach dem Titanen Prometheus aus der griechischen Mythologie, der den Menschen das Feuer brachte und dadurch den Zorn der Götter weckte. Die Namensgebung war als Warnung angesichts des damals beginnenden atomaren Wettrüstens gedacht.

Hauptanwendungsgebiete von Promethium

  • Batterien
  • Luftfahrt
  • Leuchtmittel
Glendelin
Lawrence E. Glendenin, KI-Darstellung

Einer der Entdecker von Promethium

Der für seine Forschungsarbeiten mit einer bedeutenden Auszeichnung geehrte Chemiker Lawrence E. Glendenin wurde 1918 in den Vereinigten Staaten geboren. Glendenin war Teil der Gruppe um Jacob A. Marinsky und Charles D. Coryell, die 1945 Promethium im Oak Ridge National Laboratory entdeckten.

Eigenschaften

Promethium bildet an der Luft eine Oxidschicht

Das silberweiße duktile Schwermetall überzieht sich wie alle Lanthanoide an der Luft rasch mit einer Oxidschicht.

Anwendungsgebiete

Promethium sorgt in Miniaturbatterien für mehrjährige Lebensdauer

Aufgrund seiner Kurzlebigkeit und der extrem geringen Verfügbarkeit findet Promethium nur in kleinsten Mengen und in sehr spezialisierten Nischen Verwendung. Das Isotop 147Pm wurde in Miniaturbatterien getestet, die eine Lebensdauer von mehreren Jahren haben und unter anderem in der Raumfahrt und in Herzschrittmachern eingesetzt wurden. Promethium findet auch Anwendung in der radiometrischen Dickenmessung für industrielle Zwecke und kann als Zusatz für Leuchtfarbe in der Anzeige von Uhren dienen.

Batterien

Batteriespeicher sind essenziell für die Energiewende. Hersteller von Hybridfahrzeugen setzen auf Nickel-Metallhydrid-Batterien, die auch Seltene Erden enthalten. Daneben finden Batterien sich in zahllosen elektrischen Geräten.

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Luftfahrt

Seltenerdhaltige Metall-Legierungen in Tragflächen und Rumpf machen Flugzeuge leichter und erhöhen so die Reichweite durch geringeren Kraftstoffverbrauch. Vor allem aber sind Seltene Erden in Permanentmagneten verbaut, die in den Motoren von Flugzeugelektronik und -fahrwerk stecken.

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Leuchtmittel

Für die Herstellung klassischer Leuchtstoffröhren wie auch moderner Energiesparlampen und LED-Leuchten werden Seltene Erden verwendet. Die Rohstoffe kommen zudem in Geräten mit Bildröhren zum Einsatz, aber auch in Tablets und Smartphones, wo sie die roten Farbpixel erzeugen.

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Kernkraft

Kernreaktoren erzeugen Energie durch die Spaltung von Atomkernen. In vielen Ländern erlebt Atomkraft derzeit ein Comeback. Das könnte auch die Nachfrage nach Seltenen Erden weiter steigern, denn die Materialien werden in den Kontrollstäben von Reaktoren eingesetzt.

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Vorkommen

Natürliches Vorkommen wird auf weniger als ein Kilogramm geschätzt

Da es sich um radioaktive Isotope mit kurzen Halbwertszeiten handelt (die längste bekannte ist 17,7 Jahre), ist Promethium in der Natur so gut wie nie zu finden. Es entsteht bei der Spontanspaltung von Uran sowie beim radioaktiven Zerfall von 151Europium. Diese natürlichen Vorkommen von Promethium werden auf unter ein Kilogramm geschätzt. Künstlich gewonnen wird es hauptsächlich aus Spaltprodukten von Kernkraftwerken.

Versorgung der Industrie gilt als ungefährdet

Promethium ist das seltenste aller Seltenerdelemente. Es kann nur in kleinsten Mengen künstlich hergestellt werden, doch da auch seine bisherigen Anwendungsfelder sehr überschaubar sind, dürfte die Versorgung derzeit nicht als kritisch eingestuft werden.

  • Promethium entsteht künstlich bei Kernspaltungsprozessen
  • Die Kernkraft erlebt in vielen Ländern eine Renaissance

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