Sein erster Auftritt hätte kaum spektakulärer ausfallen können: Im Zuge eines Tests einer Wasserstoffbombe im Eniwetok-Atoll konnten Wissenschafter im Jahr 1952 erstmals das Element mit der Ordnungszahl 99 nachweisen. Die hochradioaktive Substanz wurde kurzerhand nach dem damals wie heute berühmtesten Wissenschafter benannt.
Seither ist der Name Einsteinium zwischen den Elementen Californium und Fermium in der untersten Reihe im Periodensystem der chemischen Elemente zu finden. Und das, obwohl Albert Einstein nicht an der Entdeckung beteiligt war und Nuklearwaffen skeptisch gegenüberstand.
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250 Nanogramm Einsteinium-Isotop
Wie sich herausstellte, entsteht das Metall nicht nur bei Detonationen von Wasserstoffbomben, sondern in sehr kleinen Mengen auch in Kernreaktoren. Aufgrund seiner Flüchtigkeit und Radioaktivität ist es besonders herausfordernd, Einsteinium chemischen Analysen im Labor zuzuführen. Doch wie Forscher des Lawrence Berkeley National Laboratory nun im Fachblatt "Nature" berichten, ist es ihnen gelungen, knapp 250 Nanogramm des Isotops Einsteinium-254 herzustellen und zu vermessen. Dieses hat eine Halbwertszeit von 276 Tagen, das heißt, nach etwa neun Monaten ist die Hälfte der Einsteinium-Atome zerfallen.
Das ist besonders dann ein Problem, wenn die Experimente in eine globale Pandemie fallen und der Laborbetrieb aufgrund von Lockdowns immer wieder ausgesetzt werden muss. Genau das ist den Berkeley-Forschern passiert. "Diese Arbeit ist eine lange Serie von unglücklichen Ereignissen", sagte die Forschungsgruppenleiterin Rebecca Abergel. Dass die Herstellung und die Vermessung von Einsteinium schließlich dennoch gelungen sind, bezeichnete sie als "bemerkenswerte Leistung".
Suche nach neuen Elementen
So konnten die Forscher erstmals grundlegende Größen wie die Bindungslänge von Einsteinium ermitteln. Diese gibt den Abstand zwischen zwei Atomzentren in einer chemischen Bindung an und bietet Einsichten, wie Einsteinium-Atome mit anderen Atomen und Molekülen interagieren.
Die Experimente mit Einsteinium eröffnen Einblicke in eine Gruppe von Elementen, die zu den schwersten des Periodensystems zählen. "Je mehr wir über Einsteinium wissen, desto stärker können wir dieses Wissen für die Entwicklung neuer Materialien und Technologien einsetzen", sagte Abergel. Das könnte auch zur Entdeckung völlig neuer Elemente führen. (Tanja Traxler, 4.2.2021)