Techniklexikon

Transurane

Bezeichnung für radioaktive (Radioaktivität) Elemente, die nur künstlich zu erzeugen sind und höhere Ordnungszahlen (Periodensystem) aufweisen als das schwerste natürlich vorkommende Element Uran (daher: Trans-Urane). Chemie, Physikalische Chemie, Elemente ab der Ordnungszahl 93 (künstliche Radioelemente), die im Periodensystem auf Uran folgen. Die Transurane bis Element 103 gehören zur Reihe der Actinoide. Die Elemente 104-121 bilden die Reihe der Transactinoide. Danach folgen die hypothetischen Superactinoide. Die Elemente 93-100 werden durch Bestrahlung von Uran mit Neutronen hergestellt (Neutroneneinfangreaktion). Aus dem Beschuss von Uran und nachfolgender Elemente mit a-Teilchen erhält man die Elemente 95-101. Elemente mit den Ordnungszahlen 102-106 werden in Aufbaureaktionen durch Beschuss von Curium-, Californium-, Plutonium- und Berkelium-Isotopen mit schweren Ionen (Ordnungszahl > 2, z.B. Kohlenstoff und Sauerstoff) erhalten. Die Elemente 107-110 wurden beim Beschuss von Bismut- oder Blei-Isotopen mit Chrom- oder Eisenkernen mit Hilfe des Schwerionenbeschleunigers UNILAC und des Geschwindigkeitsfilters ShIP (Gesellschaft für Schwerionenforschung Darmstadt) nachgewiesen. Einige Transurane, die durch Neutronen spaltbar sind – insbesondere das Plutonium –, sind von grosser technischer, militärischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da sie als Kernbrennstoffe zur Energiegewinnung (Kernkraftwerke, Atombomben) verwendet werden. Die a-aktiven Radioelemente mit Halbwertszeiten von 10-100 Jahren besitzen optimale spezifische Aktivitäten, um sie für die Energiegewinnung in Radionuklidbatterien einsetzen zu können (²³⁸Pu, ²⁴⁴Cm).