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Thorium

Thorium

Thorium ist ein chemisches Element benannt nach Thor. Reines Thorium ist ein silberweißes Metall, welches an der Luft stabil ist und seinen Glanz für einige Monate behält. Ist es mit seinem Oxid verschmutzt, läuft es langsam an der Luft an und wird grau und schließlich schwarz. Die physikalischen Eigenschaften von Thorium hängen stark von seiner Verschmutzung durch sein Oxid ab. Die reinsten Sorten enthalten oft einige zehntel Prozent Thoriumoxid. Es ist aber auch hochreines Thorium verfügbar. Reines Thorium ist weich, sehr dehnbar, kann kalt gewalzt und gezogen werden. Thorium ist dimorph. Bei über 1400 Grad Celsius wandelt es sich von einer kubisch flächenzentrierten zu einer kubisch raumzentrierten Struktur um. Thoriumoxid hat mit 3300 Grad Celsius von allen Metalloxiden den höchsten Schmelzpunkt. Nur einige wenige Metalle, wie Wolfram, und einige Verbindungen, wie Tantalcarbid, besitzen höhere Schmelzpunkte. Von Wasser wird Thorium langsam angegriffen, aber es löst sich in den meisten Säuren außer Salzsäure kaum auf. Pulverförmiges Thorium ist sehr leicht entzündlich. Thorium verbrennt an der Luft, wenn es erhitzt wird mit weißer helleuchtender Flamme. Thorium wird in Form seines Oxides für die Herstellung von Glühstrümpfen verwendet. Glühstrümpfe stellt man her, indem man Stoffgewebe mit einer Lösung aus 99 % Thoriumnitrat und 1 % Cernitrat tränkt und dann anzündet. Hierbei bleibt eine zerbrechliche Struktur zurück, die im Gaslicht ein weißes Licht abgibt. Thorium ist wie Uran schwach radioaktiv und gilt als weniger giftig, da weniger Folgeprodukte entstehen.

Historische Bezeichnungen

"Thorium-G"

Bei der in Stanley Kubricks Film Dr. Seltsam oder wie ich lernte, die Bombe zu lieben erwähnten "Cobalt-Thorium-G"-Bombe – der "Weltvernichtungsmaschine" – handelt es sich in erster Linie um eine Kobaltbombe. Verwendet man im Bombendesign Thorium (mglw. anstelle von Uran in der Fissionsstufe oder im Mantel), so entsteht bei der Detonation u.a. radioaktives, hoch giftiges und langlebiges Protactinium-231, was das Verseuchungspotenzial des Fallouts beträchtlich steigern würde. Die Halbwertszeit von Protactinium-231 (32760 Jahre) weicht allerdings von der im Film genannten (93,7 bzw. 100 Jahre) ab.

"Thorium-X"

Unter der Bezeichnung Thorium-X wurden v.a. in der 1. Hälfte des 20. Jahrhunderts verschiedene Lösungen gehandelt, die Thorium- und andere radioaktive Isotope enthielten. In den USA kam z.B. eine Tinktur dieses Namens bis etwa 1960 in der Radiotherapie von Hautkrankheiten zur Anwendung. In Deutschland gab es um 1930 Badezusätze und Ekzemsalben der Marke "Thorium-X", die wegen der offenkundigen Gesundheitsgefahren allerdings kurz darauf aus dem Handel genommen wurden.

Weblinks

- [http://iaeand.iaea.or.at/wallet/zz/z090.html Nuclear Wallet Card – Z(90)] Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Actinoid Kategorie:Periode-7-Element ja:トリウム th:ทอเรียม

Chemisches Element

Stoffe, die ausschließlich aus Atomen mit gleicher Anzahl an Protonen im Kern (Kernladungszahl) bestehen, bezeichnet man als chemische Elemente. Sie treten im Universum mit einer bestimmten Elementhäufigkeit auf. Im Gegensatz zu den Elementen stehen die Verbindungen und die Stoffgemische. Früher war die Definition dieses Begriffs intuitiver, aber unpräziser: Robert Boyle definierte ein chemisches Element als einen Reinstoff, der mit chemischen Methoden nicht weiter zerlegt werden kann. Diese Definition hat den Nachteil, dass man nie sicher sein kann, ob man die chemischen Methoden völlig ausgeschöpft hat. Hätte man es z. B. im Labor nicht geschafft, Wasser zu zerlegen, so hätte man es als Element einordnen müssen. Der heutige Element-Begriff, der für die Stoffe eine Einteilung nach ihren Bestandteilen, den Atomen, vornimmt, ist abstrakter, dafür aber präzise. Seine praktische Bedeutung liegt darin, dass er Atome mit gleichem chemischen Verhalten (dem Verhalten bei chemischen Reaktionen) zusammenfasst. Das physikalische Verhalten von Atomen ein und desselben Elements kann dabei durchaus unterschiedlich sein, z. B. können die Atome eines Elements sich in der Masse unterscheiden (Isotope) und bei nuklearen Reaktionen unterschiedlich verhalten. Nach der Kernladungszahl (auch Ordnungszahl) ihrer Atome ordnet man die Elemente im Periodensystem der Elemente (PSE) an. Dieses System wurde vom russischen Gelehrten Dmitri Iwanowitsch Mendelejew zeitgleich mit dem deutschen Lothar Meyer 1869 begründet.

Kernladungszahl und Masse

Die Erklärungen dafür, dass die Massezahl nicht genau dem Vielfachen der Masse des Wasserstoffatoms entspricht, sind:
- Protonen und Neutronen, die den Hauptanteil der Masse bilden, sind fast, jedoch nicht genau, gleich schwer.
- Natürliche Elemente bestehen aus einer Mischung von Atomen mit unterschiedlicher Neutronenzahl. Eine Atomart überwiegt meist bei weitem, diese bestimmt dann die Massenzahl (Ausnahme Chlor Cl mit der 35,5-fachen Masse)
- Das natürliche Mischverhältnis ist bei einem Element meist gleich (Ausnahme ist Blei, das unterschiedliche durchschnittliche Atommassen zeigt, wenn man es aus verschiedenen Lagerstätten gewinnt)
- Bei sehr genauen Messungen zeigt sich die Bindungsenergie als Massendefekt, so dass die Kernmasse stets minimal kleiner ist als die Summe der Massen der Protonen und Neutronen.

Rein- und Mischelemente

Der Kern des Wasserstoffs besteht fast immer aus nur einem Proton. Wasserstoff mit einem Proton und einem Neutron im Kern (Deuterium) tritt in natürlichem Wasserstoff mit einem Anteil von 0,015 % auf. Der Heliumkern besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Es existieren aber auch Helium-Atome, die zwei Protonen, aber nur ein Neutron, enthalten. Diese treten in natürlichem Helium jedoch nur mit einem Anteil von 0,000137 % auf. Chlor (17 Protonen) besteht aus einer Mischung aus Atomen mit 18 Neutronen (75,8 %) und 20 Neutronen (24,2 %). Chemische Elemente, die nur aus einer Atomart bestehen, heißen Reinelemente, wenn sie dagegen aus zwei oder mehr Atomarten bestehen, heißen sie Mischelemente. Atome des gleichen Elements mit unterschiedlicher Neutronenzahl nennt man Isotope.

Chemische Verbindungen

Chemische Elemente können, bis auf wenige Ausnahmen, chemische Verbindungen eingehen. Dabei sind mehrere der elementaren Atome zu Molekülen zusammengeschlossen. Natürliche oder künstliche Stoffe sind entweder Elemente oder Verbindungen. Gewöhnliches Wasser H₂O ist eine Verbindung aus den Elementen Wasserstoff H (2 Atome pro Molekül) und Sauerstoff (1 Atom pro Molekül). Metalle wie Eisen Fe oder Kupfer Cu sind dagegen stets Elemente. Elemente können auch eine Verbindung mit sich selbst eingehen. Bei vielen Gasen wie Chlor Cl oder Fluor F verbinden sich zwei Atome desselben Elements zu einem Molekül, also Cl₂ bzw. F₂.

Die Entstehung von Elementen

Bereits beim Urknall entstanden die leichten Elemente Wasserstoff (ca. 75%) und Helium (ca. 25%), zusammen mit geringen Mengen Lithium und Beryllium. Schwerere Elemente entstehen im Universum durch Kernreaktionen in den Sternen (meist durch Kernfusion). Am Anfang steht der Wasserstoff mit einem Atomgewicht von ca. 1,0 (ein Proton). In Hauptreihen-Sternen, wie auch unserer Sonne, verschmilzt unter hoher Temperatur (mehrere Millionen C°) und hohem Druck Wasserstoff zu Helium. (Atomgewicht ca. 4,0) Dabei verschmelzen 4 Wasserstoffatomkerne über mehrere Zwischenstufen zu einem Heliumatomkern. Dieser ist ein wenig leichter als die vier Protonen zusammen, die Massendifferenz wird als Energie in Form von (Gamma-)Strahlung frei. Die Fusion geht auf diese Art (Atome mit geringerer Protonenzahl und Atomgewicht verschmelzen zu höheren unter Abgabe von Energie) in den meisten Sternen bis zum Kohlenstoff, in massereichen bis zum Eisen weiter. Die Energieausbeute wird dabei immer geringer. Eisen ist der am dichtesten gepackte Atomkern, bei Fusionsreaktionen darüber hinaus wird Energie verbraucht anstatt freigesetzt. Sterne sind auf Energiegewinnung aus Kernfusion angewiesen, um ihren Gravitationskollaps aufzuhalten, daher können derartige Reaktionen nicht in nennenswertem Umfang stattfinden. Elemente schwerer als Eisen entstehen in Sternen am Ende ihrer Lebensdauer. Dabei fangen Atomkerne Neutronen ein und werden so in Elemente höherer Ordnungszahl umgewandelt. Dies geschieht im sogenannten s-Prozess (bei massearmen Sternen) oder im r-Prozess (bei massereichen Sternen während einer Supernova). Ein Stern verliert am Ende seiner Lebensdauer große Mengen Material (kontinuierlich durch Sonnenwind oder explosiv in einer Supernova), dadurch gelangen die entstandenen Elemente zurück in das interstellare Medium. Jüngere Sternensysteme enthalten daher bereits von Anfang an auch geringe Mengen schwererer Elemente, die z.B. Planeten wie in unserem Sonnensystem bilden können.

Liste chemischer Elemente

A Actinium - Aluminium - Americium - Antimon - Argon - Arsen - Astat B Barium - Berkelium - Beryllium - Bismut - Blei - Bohrium - Bor - Brom C Cadmium - Cäsium - Calcium - Californium - Cer - Chlor - Chrom - Curium D Darmstadtium - Dubnium - Dysprosium E Einsteinium - Eisen - Erbium - Europium F Fermium - Fluor - Francium G Gadolinium - Gallium - Germanium - Gold H Hafnium - Hassium - Helium - Holmium I Indium - Iod - Iridium J Jod siehe Iod K Kalium - Kobalt - Kohlenstoff - Krypton - Kupfer L Lanthan - Lawrencium - Lithium - Lutetium M Magnesium - Mangan - Meitnerium - Mendelevium - Molybdän N Natrium - Neodym - Neon - Neptunium - Nickel - Niob - Nobelium O Osmium P Palladium - Phosphor - Platin - Plutonium - Polonium - Praseodym - Promethium - Protactinium Q Quecksilber R Radium - Radon - Rhenium - Rhodium - Roentgenium - Rubidium - Ruthenium - Rutherfordium S Samarium - Sauerstoff - Scandium - Schwefel - Seaborgium - Selen - Silber - Silizium - Stickstoff - Strontium T Tantal - Technetium - Tellur - Terbium - Thallium - Thorium - Thulium - Titan U Unnilpentium (
- ) - Unnilquadium (
- ) - Ununoctium - Ununhexium - Ununquadium - Ununbium - Ununtrium - Ununpentium - Ununseptium - Ununnilium (
- ) - Uran V Vanadium W Wasserstoff - Wolfram X Xenon Y Ytterbium - Yttrium Z Zink - Zinn - Zirkonium
- veralteter Name

weitere Darstellungsformen

- Sortierung nach Symbol
- Liste der chemischen Elemente nach der Ordnungszahl
- Periodensystem
- Periodensystem mit Elektronenkonfiguration

Literatur

- Lucien F. Trueb: Die chemischen Elemente. Ein Streifzug durch das Periodensystem. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 3-7776-1356-8

Weblinks

- [http://www.chemieseite.de/ www.chemieseite.de] enthält ausführliche Beschreibungen der Hauptelemente.
- [http://chemlab.pc.maricopa.edu/periodic/lyrics.html] Lied der chemischen Elemente Kategorie:Chemie

Siehe auch

- Elektronegativitäten der Elemente,
- Elementnamensgebungskontroverse,
- Systematische Elementnamen,
- Verdampfungswärme der chemischen Elemente
- Nebulium
- Kalzium ist ein Computerprogramm für das Betriebssystem Linux, das sehr viele Informationen zum Periodensystem und den Elementen bietet.
- Phlogiston
- Nukleosynthese ja:元素 ko:화학 원소 ms:Unsur kimia simple:Element th:ธาตุเคมี

Oxid

Ein Oxid (v. grch. oxys scharf, spitz, sauer) ist eine Sauerstoff-Verbindung, in der dieser die Oxidationszahl -II hat. Das O^2--Ion ist nur in Schmelzen existent, nicht jedoch in wässriger Lösung, da es quantitativ zum Hydroxid-Ion reagiert. Sauerstoff bildet mit fast allen Elementen Oxide, mit Ausnahme von Helium, Neon, Argon, Krypton und Fluor. Fluor nimmt hierbei eine Sonderstellung ein, weil zwar die Sauerstoffverbindungen OF₂, O₂F₂ und O₄F₂ darstellbar sind, diese Stoffe aber wegen der höheren Elektronegativität des Fluors als Sauerstofffluoride bezeichnet werden. Der überwiegende Teil der Erdkruste und des Erdmantels besteht aus Oxiden (vor allem Siliziumoxid, also Quarz/Silikaten, und Aluminiumoxid). Bekannte Oxide sind:
- Aluminiumoxid
- Calciumoxid (Gebrannter Kalk)
- Eisenoxide (Rost)
- Kohlenstoffdioxid
- Kohlenmonoxid
- Magnesiumoxid (Magnesia)
- Phosphorpentoxid
- Schwefeldioxid
- Schwefeltrioxid
- Siliziumdioxid
- Stickoxide
- Zinkoxid und nicht zuletzt
- Diwasserstoffoxid (Wasser) Sauerstoffverbindungen in anderen Oxidationsstufen sind Peroxide (-1), Hyperoxide (-½), Ozonide (-¹/₃) und Dioxygenyle (+½). Kategorie:Stoffgruppe ja:酸化物

Wolfram

Das Metall Wolfram ist ein chemisches Element, welches von allen reinen Metallen den höchsten Schmelz- und Siedepunkt besitzt. Bereits im 16. Jahrhundert beschrieb der berühmte Freiberger Mineraloge Georgius Agricola das Vorkommen eines Minerals in sächsischen Zinnerzen, welches die Zinngewinnung durch Verschlackung des Zinnanteils erheblich erschwerte. Ob es sich dabei um Wolframit handelte, ist auch heute noch umstritten, da er von der "Leichtigkeit" des Minerals sprach. Er nannte das Mineral lupi spuma, was aus dem Lateinischen übersetzt soviel wie "Wolf(s)-Schaum bedeutet. Später wurde aus Wolfschaum Wolfrahm. Und schließlich entstand das heute bekannte Wort Wolfram. Das im Englischen und Französischen gebräuchliche Wort "Tungsten", leitet sich von "Tung Sten" (Calciumwolframat) (schwedisch für "schwerer Stein") ab. Reines Wolfram wurde erstmals 1783 von den spanischen Brüdern d'Elhuyar durch Reduktion von Wolframtrioxid, welches man aus Wolframit gewinnt, hergestellt.

Gewinnung und Darstellung

Wolfram wird kommerziell aus Wolfram-Erzen wie dem Wolframit (Wolfram-Kalzium-Verbindung) oder dem Scheelit (Wolfram-Eisen-Verbindung) gewonnen. Bedeutende Wolframerzeuger sind China, Russland, die USA, Kanada, Bolivien, Österreich und Portugal. Wichtige Vorkommen befinden sich auch in Australien, Korea, Thailand und Brasilien. Wolfram kann nicht durch Reduktion mit Kohle aus den oxidischen Erzen gewonnen werden, da hierbei Wolframkarbid entsteht. Das gebrochene und gemahlene Erz wird zunächst mit Soda vermengt und geröstet. Dabei bildet sich wasserlösliches Wolframat. Nach wässriger Extraktion fällt im Sauren das Hydrat des Wolframtrioxids aus, welches abfiltriert wird. Durch Zusatz ammoniakalischer Lösung entsteht ein Komplex namens Ammonium-Parawolframat (APW). Dieser wird ebenfalls abfiltriert und anschließend bei 600°C in relativ reines Wolframtrioxid überführt. Das Wolframtrioxid kann schließlich bei 800 °C unter Wasserstoffatmosphäre zu stahlgrauem Wolframpulver reduziert werden. Dieses Pulver wird meist in Formen verdichtet und elektrisch zu Barren gesintert. Bei Temperaturen über 3400 °C kann in speziellen Elektroöfen mit reduzierender Wasserstoffatmosphäre ein kompaktes Wolframmetall erschmolzen werden.

physikalische Eigenschaften

Wolfram besitzt von allen chemischen Elementen, außer dem Kohlenstoff, den höchsten Schmelzpunkt. Es ist ein weißglänzendes, dehnbares Metall hoher Dichte, Härte und Festigkeit. Das Metall existiert in einer stabilen Alpha-Modifikation (kubisch-raumzentriert). Die metastabile Beta-Modifikation (verzerrt kubisch-raumzentriert) stellt in Wahrheit ein Wolfram(VI)-oxid dar. In der Natur kommt Wolfram in 5 Isotopen mit den Massenzahlen 180, 182, 183, 184 und 186 vor. Wobei die Massenzahl 184 die größte Häufigkeit aufweist.

chemische Eigenschaften

Wolfram ist ein chemisch sehr widerstandsfähiges Metall, das selbst von Fluorwasserstoffsäure und Königswasser (zumindest bei Zimmertemperatur) kaum angegriffen wird. Es löst sich aber in Gemischen aus Fluss- und Salpetersäure und geschmolzenen Gemischen aus Alkalinitraten und -karbonaten auf. Feinverteiltes, gelöstes Wolfram ist für Mensch und Tier giftig, da es bestimmte, molybdänhaltige Atmungsenzyme deaktiviert.

Verwendung

Wolfram findet wegen seines hohen Schmelzpunktes in der Leuchtmittelindustrie als Glühwendel in Glühlampen und als Elektrode in Lichtbogenlampen Verwendung. Seine zweite große Bedeutung hat es als Legierungsmetall in der Eisenmetallurgie. Es macht den Stahl widerstandsfähig. Auf Grund seiner hohen Dichte wird es für Ausgleichsgewichte und zur Strahlungsabschirmung verwendet, und in einigen Armeen wird panzerbrechende Munition mit einem Projektilkern aus Wolfram anstelle des billigeren, aber giftigen abgereicherten Urans verwendet. Wegen seiner hohen Korrosionsbeständigkeit kann Wolfram auch als Werkstoff für Apparaturen in chemischen Anlagen verwendet werden. Allerdings wird diese Anwendungsform wegen der schlechten Bearbeitbarkeit von Wolfram (Wolfram kann nur mit Laser- oder Elektronstrahl geschweißt werden) nur selten angewandt. Das Gleiche gilt auch für eine denkbare Anwendung als Schmuckmetall oder im Bereich der Medizintechnik. In der Physiologie, besonders der Neurophysiologie, werden Mikroelektroden aus Wolfram für extrazelluläre Ableitungen verwendet. Wolframkarbide (Hartmetall) werden aufgrund ihrer hohen Härte in der Materialbearbeitung verwendet. Wolframate werden zur Imprägnierung von Stoffen verwendet, um diese schwer entflammbar zu machen. Zudem werden Elektroden für den Widerstandsschweißprozess aus Wolfram hergestellt, insbesondere wenn Werkstoffe wie Kupfer, Bronze oder Messing geschweisst werden sollen. Im Sport kommt Wolfram zur Herstellung hochwertiger Barrels für das Dartspiel zum Einsatz, und beim Hammerwurf wurden Hammerköpfe zeitweise zur Reduktion des Luftwiderstandes und des Rotationsradius ebenfalls aus Wolfram gefertig.

Verbindungen

- Wolfram(VI)-oxid WO₃ - zitronengelbes, wasserunlösliches Pulver
- Natriumwolframat Na₂WO₄
- Wolframcarbid W₂C
- Wolframhexafluorid WF₆
- Zirkoniumwolframat ZrW₂O₈ - zieht sich beim Erwärmen zusammen

Abbildungen

- [http://www.smart-elements.com/index.php?arg=zoom&element=W&art=974&seite=0&total=23&suche=&PHPSlinkid=wiki-W#magnify Hochreines Wolfram smart-elements.com]
- [http://www.pniok.de/w.htm Bild in der Sammlung von Heinrich Pniok]

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Wolfram Mineralienatlas Wolfram] Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Gruppe-6-Element Kategorie:Periode-6-Element Kategorie:Übergangsmetall ja:タングステン th:ทังสเตน

Tantalcarbid

Tantalcarbid ist eine Verbindung aus Tantal und Kohlenstoff mit der Summenformel CTa. Tantalcarbid besitzt einen der höchsten Schmelzpunkte mit 3942 °C und liefert vermischt mit Hafniumcarbid die Substanz mit dem höchsten Schmelzpunkt überhaupt. Tantalcarbid stellt man durch Reduktion von Tantaloxid mit Kohlenstoff her, aus diesem Grund muss Tantal durch Reduktion mit Wasserstoff, Alkali- oder Erdalkalimetallen erzeugt werden. Kategorie:Nicht-Oxidkeramiken Kategorie:Chemische Verbindung

Oxid

Glühstrumpf

Ein Glühstrumpf oder auch Glühkörper ist ein feines Gewebe aus Baumwolle, Seide oder Kunstseide, das durch Aufheizen in einer Gasflamme zum Leuchten angeregt wird. Nach dem Kirchhoffschen Strahlungsgesetz sind heiße Gasflammen farblos. Um Gaslampen für Leuchtzwecke einzusetzen, wurden sie früher mit rußenden Gasen wie Benzol betrieben, die, wie eine Kerze, ein gelbliches Licht durch glühende Kohlenstoff-Teilchen erzeugen. Weißeres Licht erhielt man durch Aufheizen eines temperatur- und sauerstoffbeständigen Materials, das bei hohen Temperaturen Licht wie ein Schwarzer Körper ausstrahlt. Carl Auer von Welsbach tränkte ein gestricktes Netz aus Baumwolle mit einer Lösung von Seltenen Erd-Salzen, verbrannte vorsichtig die Baumwolle und erhielt als Rückstand ein filigranes selbsttragendes Gerüst der Baumwollasche mit den entsprechenden Oxiden. Das Verfahren patentierte er am 23. September 1885 in Deutschland unter dem Namen Auer-Glühstrumpf. Zunächst benutzte Welsbach Magnesium-Oxide, dann Lanthan, Yttrium und Praseodym-Verbindungen. Sie alle weisen ein mäßiges Absorptionsvermögen im sichtbaren Bereich auf und produzieren nur ein braunweißes Leuchten. Der Durchbruch gelang ihm mit Ceroxid, zusammen mit Thorium-Oxid zur Stabilitätsverbesserung. Die Zusammensetzung von 1% CeO₂ und 99% ThO₂ wurde erst vor wenigen Jahrzehnten durch eine andere Mischung abgelöst, um auf das leicht radioaktive ThO₂ verzichten zu können. Thorium Glühkörper gibt es in vielen Ausführungen, am bekanntesten sind wahrscheinlich die säckchenförmigen zum Anbinden bei Petromax- und ähnlichen Starklichtlampen, die der Benutzer selbst abflammen muß, um ihn in Betrieb zu nehmen. Nicht mehr so gebräuchlich sind Glühkörper für hängendes oder stehendes Gaslicht, die werkseitig bereits abgebrannt und mit einem Nitrolack getränkt sind, damit sie eine höhere Festigkeit für den Transport bekommen. Diese Lackschicht brennt bei der ersten Inbetriebnahme sehr schnell ab. Die hängenden Glühkörper sind meist kugel- oder birnenförmig; stehende Glühkörper schlauch- oder bienenkorbförmig. Zur Aufhängung des Gewebes und zur Befestigung am Brenner der Lampe dienen oft Formteile aus Magnesia.

Mehr Info

- [http://www.lampenmaxe.de „Vom Zauber des rauschenden Lichtes“] von Dirk Frieborg
- [http://www.colag.de Über Continental-Licht- und Apparatebaugesellschaft] von Erik Leger
- [http://www.scherning.de/ Petroleumlampen und andere Geräte] von Torsten Scherning
- [http://www.baumgartner-thomas.de/Petromax%20Seite.htm Die Petromax-Seite] von T. Baumgartner Kategorie:Lichttechnik Siehe auch: Starklichtlampe Kategorie:Lichttechnik

Uran

Uran ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol U und der Ordnungszahl 92. Natururan ist das schwerste in der Natur vorkommende Element. Es besteht weltweit zu 0,711 % aus dem Isotop ²³⁵U und zu 99,3 % aus dem ²³⁸U.

Geschichte

Uran wurde 1789 von dem deutschen, in Berlin lebenden Chemie-Professor und Apotheker Martin Heinrich Klaproth (1743 bis 1817) aus dem Mineral Pechblende isoliert. Es ist nach dem Planeten Uranus benannt, der acht Jahre zuvor (1781) von Friedrich Wilhelm Herschel (1738 bis 1822) entdeckt worden war. Am 24. September 1789 gab er die Entdeckung in einer Ansprache vor der Preußischen Akademie der Wissenschaften bekannt. Zuerst wurde seine Entdeckung Uranit genannt, 1790 dann in Uranium umbenannt. Klaproth hatte seine Entdeckung beim Analysieren des Erzes aus dem Bergwerk „George Wagsfort“ in Wittigsthal bei Johanngeorgenstadt in Sachsen gemacht. Er behandelte das Erz mit Säure und erwärmte es stark. Das Ergebnis bestand in einem schwarzen Pulver, das er Uran nannte. Klaproth hatte tatsächlich ein neues Element identifiziert, aber was er gewonnen hatte, war nicht das Element Uran selbst, sondern ein Oxid. Erst fünfzig Jahre später im Jahre 1841 gelang es dem Franzosen Eugène Peligot, reines Uranmetall zu gewinnen. In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde Uran zusammen mit anderen Mineralien in Joachimsthal sowie in einigen Minen in Cornwall (England) gewonnen. Abgesehen vom Wert, den es für Chemiker hatte, wurde Uran im ganzen 19. Jahrhundert nur zum Färben von Glas und Keramik verwendet. Uranverbindungen wurden in der Glasherstellung eingesetzt, um Vasen und Dekorationsstücken aber auch alltägliche Gebrauchsgegenstände wie Schüsseln, Gläser etc. eine gelbgrüne Farbe (Annagrün) zu geben. Glashersteller aus Joachimsthal (Böhmen) benutzten diese Technik bereits 1826. Die Verwendung von Uran zur Glasfärbung wurde bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts fortgeführt, erst dann wurde es durch andere, weniger bedenkliche farbgebende Mineralien ersetzt. Keramische Glasuren von Orange bis leuchtend Rot wurden für Geschirr bis hin zum architektonischen Beiwerk verwendet. Die gesundheitlichen Risiken durch die Verwendung bzw. das Sammeln von Uranglas und Keramiken mit Uranglasur sind bis heute Streitpunkt von Sammlern und Wissenschaft. Dass Uran radioaktiv ist, wurde 1896 zuerst von Henri Becquerel festgestellt, der die volle Tragweite seiner Entdeckung jedoch nicht erkannte. Eine seiner Schülerinnen interpretierte seine Ergebnisse jedoch richtig und gab dem neuen Phänomen den Namen Radioaktivität. Die Schülerin hieß Marie Curie. Zusammen mit ihrem Mann Pierre Curie entdeckte sie 1898 zwei weitere neue Elemente, das Radium und das Polonium.

Vorkommen

Mineralische Vorkommen

Polonium Uran kommt in der Natur nicht als reines Metall vor, sondern in Form von über 200 Uranmineralen. Uraninit (Pechblende) und Coffinit (USiO₄) sind die wichtigsten lagerstättenbildenenden Minerale. In Deutschland wurde Uran in der Sächsischen Schweiz (Königstein) untertage durch Laugung, in Dresden (Coschütz-Gittersee) und im Erzgebirge (Schlema, Schneeberg) sowie in Ostthüringen ( Ronneburg) untertage als Pechblende durch die SDAG Wismut abgebaut. Diese Abbaugebiete wurden nach 1990 geschlossen, da sie unwirtschaftlich waren und auch der Bedarf an Uran zurückging. Letzteres geschah auf Grund der geänderten politischen Weltlage (geringere Bedeutung von strategischen Atomwaffen) und des Ausstiegs aus der Kernenergie. SDAG Wismut Die Weltproduktion von Uran betrug im Jahr 2001 45.103 Tonnen, wovon 34 % in Kanada gewonnen wurde. Weitere große Förderländer sind Australien, Niger, Namibia, Usbekistan, Kasachstan, Russland, die USA, Südafrika und Gabun. Aufgrund der intensiven Forschung nach Lagerstätten seit den 1960er Jahren hat sich bis heute ein Überangebot auf dem Weltmarkt entwickelt, der das sechsfache des Weltjahresverbrauchs beträgt. Der Weltmarktpreis für Uran liegt deshalb auf relativ niedrigem Niveau. Die größten Uranreserven nach Angaben der IAEA gibt es in den USA, Niger, Australien, Kasachstan, Südafrika, Kanada, Brasilien, Russland, Ukraine und Usbekistan.

Uran im Wasser

Uran tritt in der Natur überwiegend mit den Wertigkeiten +4 oder +6 auf. Vierwertige Uran-Minerale sind in Wasser unter normalen pH/EH-Bedingungen nahezu unlöslich. Das sechswertige Uran ist dagegen unter oxidierenden Bedingungen auch im Bereich neutraler pH-Werte gut löslich, weil es sehr stabile Komplexe bildet. Die wichtigsten Komplexe sind in der Wasserphase die Uranylcarbonatokomplexe

UO_2(CO_3)_x^

. Daneben treten je nach Wasserzusammensetzung auch Sulfonato-, Phosphato- und Nitratkomplexe auf. Als Folge dieser Komplexbildung ist Uran ein ubiquitäres Element in der Hydrosphäre. In der Erdkruste ist Uran mit einem Vorkommen von 4 mg/kg relativ häufig vertreten. Die Urankonzentration von ca. 3,3 µg/l in Meerwasser gegenüber den zum Teil deutlich geringeren Konzentrationen in den Flüssen - 0,03 µg/l im Amazonas bis 3,9 µg/l im Ganges - zeigt, dass Uran ein sehr mobiles Element ist, das im Meer angereichert wird. Deutsche Flüsse weisen in der Regel Uran-Konzentrationen zwischen ca. 1 und 3 µg/l auf. Die Quelle für das Uran liegt in dem geogenen Aufbau der durch die Flüsse entwässerten Gebiete, in uranhaltigen Phosphatdüngern und in besonderen Fällen im Uranbergbau (Zwickauer Mulde: ca. 10 µg/l) bzw. der Nutzung der Kernenergie begründet. Uran findet sich in Deutschland im unbeeinflussten Grundwasser in Konzentrationen von kleiner 1 bis über 100 µg pro Liter. Die regelmäßige Einnahme von Trinkwasser mit erhöhten Urangehalten kann zum Auftreten von Nierenkrebs führen. Aus diesem Grund empfiehlt die Weltgesundheitsbehörde (WHO) für Trinkwasser einen Grenzwert von 15 µg/L. Aus Uran entsteht ständig eine Reihe von kurzlebigen Tochternukliden, von denen einige sehr mobil sind wie das Edelgas Radon. Andere Tochternuklide neigen dazu, weniger mobil zu sein (Thorium, Radium, Polonium, Blei). Unter stark reduzierenden Bedingungen ist U(IV) die dominierende Spezies.

Gewinnung und Darstellung

Der Uranabbau kann zu schweren Schäden bei Mensch und Umwelt führen, da durch den Uranbergbau Uran und radioaktive Folgeprodukte (z.B. das Gas Radon) freigesetzt und aus dem Untergrund an die Oberfläche geholt werden. Der überwiegende Teil der radioaktiven Folgeprodukte wird auf Halden und in Absetzbecken abgelagert und stellt somit langfristig eine Gefährdung für die Umwelt dar. Während mittel- und hochradioaktive Abfälle aus dem Medizinbereich und der Kernenergietechnik mit großem technischen Aufwand in Endlagern entsorgt werden, verbleiben die Bergbaurückstände oft wenig geschützt an der Erdoberfläche. (Siehe auch [http://www.antenna.nl/wise/uranium/] [http://www.geo.tu-freiberg.de/umh/Uranium-links.htm]) Uran kommt auch im normalen Boden als Spurenelement vor. Die US-amerikanische Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) schätzt, dass sich in den obersten 33 Zentimetern Erdboden einer Fläche von einer Quadratmeile Land im Mittel ca. 4 Tonnen Uran befinden, also etwa anderthalb Tonnen pro Quadratkilometer.

Wirtschaftlich nutzbare Uranreserven

Die wirtschaftlich förderbaren Uranreserven (definiert durch den maximalen Förpderpreis pro Kilogramm) wurden von der Internationalen Atomenergie Organisation (IAEA) und der OECD Nuclear Energy Agency (NEA) im Jahr 1999 im so genannten "Red Book" ausgewiesen. Demnach sind - je nach Höhe der unterstellten Förderkosten - insgesamt noch zwischen 1,25 und 4 Millionen Tonnen Uran wirtschaftlich abbaubar. Dabei handelt es sich zum Teil um gesicherte, zum Teil aber nur um vermutete Uranvorkommen. Der derzeitige (2005) Uranbedarf für die weltweit über 440 Atomkraftwerke liegt bei rund 62.000 Tonnen pro Jahr. Allein die Europäische Union hat einen jährlichen Bedarf von etwa 20.000 Tonnen Uran. Nach diesen Zahlen wären die wirtschaftlich förderbaren Reserven in 18 bis 59 Jahre erschöpft. Werden die Atomkraftwerkskapazitäten noch weiter ausgebaut, so sind die Reserven entsprechend schneller verbraucht. Während die Atomindustrie davon ausgeht die verbeibenden Reserven mit Hilfe von Brütern in einem Brennstoffzyklus zukünftig besser nutzen zu können, wird dies von den Atomkraftgegnern als ineffizient und zu risikoreich angesehen.

Eigenschaften und Anwendung

Uran kommt in drei Modifikationen vor: α-Uran bei Temperaturen unter 688 °C, β-Uran im Temperaturbereich zwischen 688 und 776 °C und γ-Uran im Temperaturbereich zwischen 776 °C und seinem Schmelzpunkt. Uran ist ein sehr schweres, relativ weiches, silber-weißes Metall, welches in fein verteiltem Zustand selbstentzündlich ist. Die meisten Säuren lösen metallisches Uran auf, während es von Alkalien nicht angegriffen wird. An der Luft überzieht sich das Metall mit einer Oxidschicht. Uran-Verbindungen sind giftig. Die Toxizität wird v.a. durch deren Löslichkeit bestimmt. Die leichtlöslichen Uranyle sind am giftigsten, die schwerlöslichen Oxide sind weniger giftig. Natürliches Uran bzw. das am häufigsten vorkommende Isotop ²³⁸U hat eine Halbwertszeit von 4,47 Milliarden Jahren und ist wie die anderen natürlichen Isotope (²³⁴U und ²³⁵U) ein α-Strahler. Die spezifische Aktivität von ²³⁸U beträgt 12450 Bq/g. Das Uranisotop ²³⁵U wird in Atomkraftwerken zur Energiegewinnung genutzt, das Isotop ²³⁸U kann in Brutreaktoren eingesetzt werden, um Plutonium herzustellen. Plutonium Das Isotop ²³⁵U kommt in nur geringer Konzentration (etwa 0,72 %) im natürlichen Uran vor und wird durch Anreicherung konzentriert. Die übrig bleibende Fraktion wird auch abgereichertes Uran genannt.
Uran-235 ist neben Plutonium der wichtigste Spaltstoff für den Bau von Atombomben, Kernsprengsätzen und Zündsätzen für Wasserstoffbomben.
Aufgrund seiner hohen Dichte wird abgereichertes Uran (depleted uranium, DU) in einigen Ländern in Abschirmblechen in der Atomindustrie eingesetzt. Im Flugzeugmodell B-747 Jumbojet des Herstellers Boeing wurde es wegen der hohen Dichte als Gegengewicht im Heck eingesetzt. Einige Staaten (zum Beispiel USA, Russland) nutzen es auch als Projektilkernmaterial für panzerbrechende Munition (Uranmunition). Im großen Umfang wurde die DU-Munition erstmalig in den beiden Irak-Kriegen 1990 und 2003 und im Kosovo-Krieg 1999 seitens der USA zum Einsatz gebracht. Dementsprechend weisen diese Länder derzeitig viele Fundorte verschossener DU-Munition auf.
DU-Munition zerstäubt und verbrennt beim Aufprall teilweise; die entstehenden Stäube und Aerosole sind giftig und radioaktiv und führen durch Aufnahme in die Lunge zu Gesundheitsschäden bei Bevölkerung und Soldaten.
Abgereichertes Uran wird in amerikanischen Panzern (z.B. M1 Abrams) als Panzerung eingesetzt. Es handelt sich um eine Sandwichpanzerung mit einer Schicht Uran zwischen zwei Schichten Panzerstahl.

Isotope

Uran kommt in der Natur hauptsächlich in zwei Isotopen vor, U-238 (99,27 %) und U-235 (0,72 %). Mit angereichertem Uran wird Uran bezeichnet, dessen Anteil an (mit thermischen Neutronen spaltbarem) U-235 gegenüber dem (mit thermischen Neutronen nicht spaltbarem) U-238 durch Anreicherung erhöht wurde. Schwach angereichertes Uran (etwa 2-4 % U-235) wird in Kernkraftwerken, hoch angereichertes (typisch > 80 % U-235) zur Herstellung von Atomwaffen sowie zum Betrieb von Schiffsreaktoren verwendet. Die kritische Masse von U-235 beträgt etwa 49 kg. In natürlichem Uran finden sich die Isotope ²³⁴U, ²³⁵U und ²³⁸U. Wegen seiner relativ kurzen Halbwertszeit im Vergleich zu ²³⁸U ist ²³⁴U nur in Spuren vorhanden, liefert aber einen gleich großen Beitrag zur Radioaktivität wie ²³⁸U. Es entsteht aus ²³⁸U Bild:Pfeil mit alpha.png ²³⁴Th Bild:Pfeil mit beta-.png ²³⁴Pa Bild:Pfeil mit beta-.png ²³⁴U.

Weblinks

- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Uran Uran und Uranmineralien im Mineralienatlas WiKi]
- http://www.chemie-master.de/pse/pse.php?modul=U
- http://www.uniterra.de/rutherford/ele092.htm
- http://www.nndc.bnl.gov/wallet/zz/z092.html Nuclear Wallet Card - Z(92)
- http://atom.kaeri.re.kr/cgi-bin/nuclide?nuc=U Table of Nuclides 92-Uranium
- http://www.uxc.com/ Aktuelle Informationen zum Uranmarkt
- http://www.incomindios.ch/arbeitsgruppen/uran/index.html Informationen zu den Folgen des Uranabbaus Kategorie:Chemisches Element Kategorie:Actinoid Kategorie:Periode-7-Element Kategorie:Kernenergie Kategorie:Schwermetall Kategorie:Gift ja:ウラン th:ยูเรเนียม

Stanley Kubrick

Stanley Kubrick (
- 26. Juli 1928 in New York City; † 7. März 1999 in Childwickbury Manor bei London) war ein US-amerikanischer Filmregisseur. Er gilt als einer der besten Filmregisseure des 20. Jahrhunderts. Seine Filme werden vor allem für ihren tiefen intellektuellen Symbolismus und ihre technische Perfektion gepriesen. Als Regisseur war er sowohl berühmt wie berüchtigt dafür, jede Szene bis ins kleinste Detail zu perfektionieren und dabei meist die Schauspieler bis an ihre psychischen und physischen Grenzen zu führen. Die Hauptthemen seiner Filme sind die Sinnlosigkeit intelligenten Handelns und das Scheitern der Menschlichkeit durch das Ringen des Protagonisten mit seinen dunklen, inneren Kräften. Die Dialektik zwischen Gut und Böse zieht sich durch sein gesamtes Werk.

Anfänge und Durchbruch

Kubrick begann seine Karriere als Fotograf. Nachdem er zunächst Amateurfotos an das New Yorker Look-Magazin verkauft hatte, arbeitete er dort schließlich auch als fester Angestellter. Eine Foto-Geschichte über einen Boxer, die er verfasste, führte ihn tiefer in die behandelte Materie ein. Als Fotograf war er viel mit investigativer Berichterstattung vertraut; dementsprechend inszenierte er 1951 seinen ersten Dokumentarfilm Day of the Fight, eine damals Aufsehen erregende, obwohl nur 16 Minuten lange Studie über individuelle Leistungen im Boxring. Motiviert durch den Erfolg und die Anerkennung, die ihm durch das Erstwerk zugekommen sind, drehte er anschließend den Dokumentationsfilm Flying Padre und den wenig geglückten Gewerkschafts-Werbefilm The Seafarers. Seine ersten, überwiegend aus privaten Kassen finanzierten Spielfilme Fear and Desire und Killer’s Kiss zogen hingegen bereits die Aufmerksamkeit Hollywoods auf sich. Filmkennern wurde er mit dem klassischen Film noir The Killing ein Begriff, bevor mit Wege zum Ruhm (mit Kirk Douglas in der Hauptrolle) der endgültige Durchbruch gelang. Seine typische Technik entwickelte sich in diesen Filmen: lange Einstellungen, eine Betonung der Gesichtsausdrücke und eine kalte, distanzierte Atmosphäre, die die Zärtlichkeit und Menschlichkeit der handelnden Figuren bloß stellen. Der passionierte Schachspieler Kubrick plante nach eigenen Angaben viele Filme und die handelnden Figuren analog zu den Konflikten und Bewegungen auf einem Schachbrett. Kirk Douglas konnte Stanley Kubrick für die Regie des Monumentalfilms Spartacus gewinnen, nachdem der ursprüngliche Regisseur, Anthony Mann, nach wenigen Drehtagen gefeuert worden war. Der 32-jährige Kubrick meisterte sowohl den Umgang mit den Hollywood-Stars als auch die aufwändigen Massenszenen hervorragend, war jedoch selbst sehr unzufrieden, weil er zu wenig Einfluss auf Drehbuch und Produktionsbedingungen hatte. Kubrick nahm sich vor, nie wieder einen Film zu drehen, bei dem er nicht von der Drehbucherstellung bis zum Schnitt volle Kontrolle über die Produktion haben würde. Er verließ das System von Hollywood und blieb dort bis zum Ende seines Lebens ein Außenstehender.

Rückzug nach England und die ersten Kubrick-Filme

Zusammen mit seiner Ehefrau Christiane, die er bei den Dreharbeiten zu Wege zum Ruhm kennen gelernt hatte, und den drei Kindern zog er in den frühen 1960ern nach England. Er ließ sich zunächst in der Nähe der Elstree-Studios bei London nieder, später kaufte er das Anwesen Childwickbury Manor im District St. Albans, wo er in den ehemaligen Stallungen Studio- und Schnitträume einrichten konnte. Für Presse und Hollywood galt er dort als extrem zurückgezogen lebend, nähere Bekannte allerdings sagten, dass er den allergrößten Teil seiner Zeit in der Umgebung von Familie, Freunden und Bekannten verbrachte. Sein erster in England gedrehter Film war Lolita. Kubrick arbeitete eng mit dem Autor des Romans, Vladimir Nabokov, zusammen, um ein Drehbuch zu erarbeiten, mit dem die als Skandalbuch rezipierte Handlung so verfilmt werden konnte, dass sie nicht weltweit auf dem Index landete. Bei den Arbeiten zu Lolita entdeckte der Regisseur den Schauspieler Peter Sellers. Er fragte an, ob dieser in seinem nächsten Film Dr. Seltsam oder: Wie ich lernte, die Bombe zu lieben nicht gleich vier Rollen übernehmen könne. Sellers sagte zu, spielte jedoch „nur“ drei Rollen in diesem Film. Dr. Seltsam – wie diverse andere Kubrick-Filme auch – wird bei vielen als einer der großartigsten Filme aller Zeiten betrachtet. Das hohe Risiko, die Anspannung des Kalten Krieges als schwarze und absurde Komödie aufzuführen, zahlte sich letztendlich aus. Berühmt wurden ebenfalls seine nächsten beiden Filme: 2001: Odyssee im Weltraum und A Clockwork Orange. Alle drei Filme provozierten bei ihrem Erscheinen heftige öffentliche Kontroversen und werden immer noch in der Filmwissenschaft diskutiert, sowohl anhand der Themen und der Handlung als auch des in ihnen enthaltenen Symbolismus. Der Film Barry Lyndon hingegen war ein kommerzieller Misserfolg. Kubricks beeindruckendes, aber elitäres Unternehmen, die Schönheit barocker Malerei und Musik filmisch erlebbar zu machen und das Leben jener Zeit anhand der Biographie Barry Lyndons authentisch wiederzugeben, ging offenbar am Geschmack eines breiten Publikums vorbei.

Das spätere Werk

Nach Barry Lyndon nahm Kubricks Produktionstempo ab. In den letzten 25 Jahren seines Lebens produzierte er nur noch drei weitere Filme. Allerdings waren sein Ruhm und das ihn umgebene „Mysterium“ derart groß, dass jede Veröffentlichung weltweit mit großen Erwartungen aufgenommen wurden. Wichtiger für Kubrick und wohl einmalig in der Geschichte Hollywoods war, dass er bei jedem Film weitgehend freie Hand und ein beinahe unbeschränktes Zeitbudget von den großen Studios bekam. Mit Jack Nicholson drehte Kubrick den Film Shining, eine Adaption des Buches von Stephen King. Insbesondere King-Fans waren unzufrieden mit dem Film, da er sich große Freiheiten gegenüber der Handlung des Buches nahm. King selbst bezeichnete Kubricks Shining als schlechteste Verfilmung eines seiner Bücher. Obwohl nicht so enthusiastisch von der zeitgenössischen Kritik rezipiert wie frühere Werke, gilt er mittlerweile als Klassiker der Mystery-Thriller. Der im Vietnamkrieg spielende Full Metal Jacket war Kubricks einziger Film, der aus seiner Sicht zu spät kam. Trotz strengster Geheimhaltung, sickerten kurz vor der Fertigstellung des Filmes Informationen über das Thema an die Öffentlichkeit. Daraufhin stellte Oliver Stone seinen Film Platoon schneller als geplant fertig und brachte ihn wenige Wochen vor Full Metal Jacket in die Kinos. Full Metal Jacket gilt insbesondere wegen der im Ausbildungslager der jungen Rekruten spielenden Szenen ebenfalls als Klassiker, kam aber nicht an die früheren Werke heran. Am 5. März 1999 legte Kubrick die fertig geschnittene Fassung von Eyes Wide Shut vor. Tom Cruise und Nicole Kidman hatten fast drei Jahre lang mit Kubrick gedreht, um in diesem Film nach Arthur Schnitzlers „Traumnovelle“ ein Paar zwischen Erotik und Eifersucht darzustellen. Am 7. März 1999 verstarb der Regisseur Stanley Kubrick im Schlaf an einem Herzinfarkt in seinem Haus.

Kubricks Erbe

Schon in der Zeit nach Full Metal Jacket plante Kubrick den Film A. I. – Künstliche Intelligenz, diesen hatte er aber verschoben, da er meinte, dass die technischen Produktionsmöglichkeiten in den folgenden Jahren wesentlich besser werden würden. Noch während seiner Dreharbeiten an Eyes Wide Shut trug er das Projekt seinem langjährigen Freund Steven Spielberg zu, der die Story nach Kubricks Tod schließlich umsetzte und 2001 ins Kino brachte. Kritiker sehen im Film aber vor allem einen Spielberg-Film und kritisieren insbesondere die Musikauswahl, die Kubrick so nie getroffen hätte. Immer wieder befasste sich Kubrick mit der Lebensgeschichte des französischen Kaisers Napoleon I. In seinem Nachlass fanden sich alle Unterlagen zur Realisierung eines aufwändigen Napoleon-Films, Fotos von Drehorten und sogar Vereinbarungen mit der rumänischen Armee zur Stellung von Komparsen. Wegen der enormen Kosten kam dieses Projekt jedoch nie zustande. Kubricks Schwager und ehemaliger Produzent Jan Harlan hat alle Unterlagen zusammengestellt und hofft, dass Kubricks Napoleon-Projekt doch noch realisiert werden kann.

Filmographie

- Day of the Fight (1951)– 16-minütiger Dokumentarfilm
- Flying Padre (1951) – 9-minütiger Dokumentarfilm
- The Seafarers (1953) – 30-minütiger Dokumentarfilm
- Fear and Desire (1953) – mit Paul Mazursky
- Der Tiger von New York (1955) (Killer’s Kiss) mit Jamie Smith und Irene Kane
- Die Rechnung ging nicht auf (1956) (The Killing) mit Sterling Hayden
- Wege zum Ruhm (1957) (Paths of Glory) mit Kirk Douglas
- Spartacus (1960) mit Kirk Douglas, Laurence Olivier und Jean Simmons
- Lolita (1962) mit James Mason, Sue Lyon und Peter Sellers
- Dr. Seltsam oder: Wie ich lernte, die Bombe zu lieben (1963) (Dr. Strangelove or: How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb) mit Peter Sellers, George C. Scott und Sterling Hayden
- 2001: Odyssee im Weltraum (1968) (2001: A Space Odyssey) mit Keir Dullea
- Uhrwerk Orange (1971) (A Clockwork Orange) mit Malcolm McDowell
- Barry Lyndon (1975) mit Ryan O'Neal und Marisa Berenson
- Shining (1980) (The Shining) mit Jack Nicholson und Shelley Duvall
- Full Metal Jacket (1987) mit Matthew Modine
- Eyes Wide Shut (1999) mit Tom Cruise und Nicole Kidman

Nicht realisierte Filmprojekte

- Murder of Myself – geplant als Teil einer Krimiserie in den 1950er Jahren. Drehbuchentwurf von Richard Adams im Nachlass.
- Brennendes Geheimnis – Drehbuch nach der gleichnamigen Novelle von Stefan Zweig für MGM ca. 1956 gefertigt, jedoch nicht realisiert.
- The 7th Virginia Cavalry Raider (1958) – nicht beendetes Drehbuch von Kubrick über einen Südstaatenoffizier im amerikanischen Bürgerkrieg.
- One-eyed Jacks (1958) – Kubrick hatte einen Vertrag für diesen Western mit Marlon Brando für Regie und Drehbuch. Brando realisierte ihn jedoch 1961 allein.
- The German Lieutenant (1959) – Drehbuch für einen Kriegsfilm über deutsche Fallschirmjäger im Zweiten Weltkrieg mit Alan Ladd.
- Napoleon (1970) – Kubrick bereitete mehrere Jahre einen biografischen Film über Napoleon Bonaparte vor, der über drei Stunden gedauert hätte, jedoch aufgrund der fehlenden Finanzierung nie realisiert wurde. Die Vorbereitungen waren jedoch so weit gediehen, dass Kubrick den Film jederzeit hätte machen können.
- Aryan Papers (Anfang der 1990er Jahre) – Kubrick wollte einen Film über den Holocaust machen. Grundlage war der Roman Wartime Lies von Louis Begley. Nachdem jedoch Steven Spielberg Schindlers Liste angefangen hatte, beendete Kubrick die Arbeit an dem Projekt.

Auszeichnungen

- 1964 Oscar-Nominierung für Dr. Seltsam oder Wie ich lernte, die Bombe zu lieben
- 1968 Oscar für 2001: Odyssee im Weltraum in der Kategorie Spezial-Effekte
- 1971 Oscar-Nominierung für Uhrwerk Orange
- 1975 Oscar-Nominierung für Barry Lyndon
- 1987 Oscar-Nominierung für Full Metal Jacket
- 1997 Goldener Löwe fürs Lebenswerk
- 1999 D.W. Griffith Award fürs Lebenswerk

Ausstellung

Zu Kubricks Leben und Werk hat das Deutsche Filmmuseum in Frankfurt am Main eine Ausstellung entwickelt, in der zahlreiche Objekte aus dem umfangreichen Nachlass Kubricks (unter Anderem Fotos, Briefe, Originalrequisiten, Kostüme und Drehbücher) präsentiert werden. Zustande gekommen ist diese Ausstellung in Kooperation mit Stanley Kubricks Witwe Christiane Kubrick und seinem langjährigen engen Mitarbeiter und Schwager Jan Harlan. Zu sehen war sie zunächst vom 31. März bis zum 4. Juli 2004 in Frankfurt am Main. Danach vom 20. Januar bis zum 18. April 2005 im Berliner Martin Gropius Bau. Nächste Stationen: Australian Center for the Moving Image in Melbourne vom 23. November 2005 bis 29. Januar 2006 und Palazzo delle Esposizioni in Rom vom 21. April bis August 2006.

Literatur

- Paul Duncan: Stanley Kubrick Visueller Poet 1928–1999. 2003, ISBN 3-82281-673-6
- Georg Seeßlen, Fernand Jung: Stanley Kubrick und seine Filme. 1999, ISBN 3-89472-312-2
- Andreas Kilb, Rainer Rother: Stanley Kubrick. 1999, ISBN 3-92947-078-0
- Alexander Walker, Sybil Taylor, Ulrich Ruchti: Stanley Kubrick. 1999, ISBN 3-89487-330-2
- Kay Kirchmann: Stanley Kubrick – Das Schweigen der Bilder. 1993, ISBN 3-89398-126-8
- Rolf Thissen: Stanley Kubrick – Der Regisseur als Architekt. 1999, ISBN 3453164954
- Gerrit Bodde: Die Musik in den Filmen von Stanley Kubrick. 2002, ISBN 3-93623-135-4
- Stanley Kubrick . 2004, Kinomatograph Nr. 19, erschienen zur Stanley Kubrick Ausstellung des Deutschen Filmmuseums in Frankfurt am Main 2004, ISBN 3887990684
- Alison Castle: The Stanley Kubrick Archives, 2005, ISBN 3822842400

Weblinks

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- [http://kubrickfilms.warnerbros.com/mainmenu/mainmenu.html Stanley Kubrick Website]
- [http://www.stanleykubrick.de/ Stanley Kubrick Ausstellung in Frankfurt am Main]
- [http://www.film-zeit.de/home.php?action=result⊂=person&person_id=15157 Filmo- und Biographie auf film-zeit.de]
- [http://www.archiviokubrick.it/collezione/index.html?main=maincollezione/ Archivio Kubrick – mit Fotos aus dem Privatleben]
- Aufnahmen von [http://www.bowkera.com/stanleys_room.htm Kubricks Büro] und seinem [http://www.bowkera.com/stanleys_computer.htm Bürogehilfen] aus dem Jahre 1984
- [http://membres.lycos.fr/madcomputer/biographie/index.html http://membres.lycos.fr/madcomputer] Mit Jugendfotos.
- [http://www.stanleykubrick.org/photogallery/2001-a-space-odyssey-movie/page_01.htm http://www.stanleykubrick.org] Mit umfangreichen Bildergalerien (aufgezeigt anhand „a space odyssey“)
- [http://www.christianekubrick.com/ http://www.christianekubrick.com] Christiane Kubrick (mit Bezug zu Stanley Kubrick)
- [http://www.visual-memory.co.uk/sk/ http://www.visual-memory.co.uk] Umfangreiche Fotosammlung zu Regisseur und Werk
- [http://www.sicetnon.org/modules.php?op=modload&name=PagEd&file=index&topic_id=5&page_id=267 Stanley Kubrick als Historiker] Kubrick, Stanley Kubrick, Stanley Kubrick, Stanley Kubrick, Stanley Kubrick, Stanley ja:スタンリー・キューブリック simple:Stanley Kubrick

Kobaltbombe

Eine Kobaltbombe ist #eine nukleare Waffe #ein medizinisches Therapiegerät zur Bestrahlung von Krebstumoren, siehe Kobaltbombe (Medizin).

Uran

Geschichte

Vorkommen

Mineralische Vorkommen

Uran im Wasser

UO_2(CO_3)_x^

Gewinnung und Darstellung

Wirtschaftlich nutzbare Uranreserven

Eigenschaften und Anwendung

Isotope

Weblinks

Detonation

Eine Detonation ist eine Form einer Explosion, bei der die chemische Reaktion des Explosivstoffes mit einer Stoßwelle und mit einer energieliefernden chemischen Umsetzung des Ausbreitungsmediums gekoppelt ist und von dieser aufrechterhalten wird. Ein Explosivstoff, der für eine Explosionsreaktion in Form einer Detonation ausgelegt ist, wird als Sprengstoff bezeichnet. Eine Detonation ist vom äußeren Druck und der Temperatur weitgehend unabhängig. Ein Verdämmung des Sprengstoffes ist nicht erforderlich.

Reaktion

Bei einer Detonation durchläuft eine sehr schmale, fast flächenartige Reaktionszone den Sprengstoff mit einer Geschwindigkeit, die größer als die Schallgeschwindigkeit des unzersetzten Sprengstoffes ist, ausgehend vom Ort der Initiierung. Innerhalb dieser nur wenige Mikrometer breiten Detonationsfront herrscht ein sehr hoher Druck von bis zu 500 Kilobar und eine sehr hohe Temperaturen von bis zu 6000°C; die Materie ist hochverdichtet, ionisiert (wird elektrisch leitend) und emittiert Licht, erkennbar als Detonationsblitz. Der Sprengstoff reagiert innerhalb der Reaktionszone unter Energiefreisetzung zu meist gasförmigen Endprodukten. Diese Reaktionsenergie kompensiert den dissipativen Energieverlust, der eine Stosswelle in einem nicht reaktiven Material (beispielsweise Stahl, Wasser oder Luft) mit der Zeit abschwächt und schließlich totlaufen läßt.

Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Detonationsfront durch den Sprengstoff bewegt, wird als Detonationsgeschwindigkeit bezeichnet. Nach einer gewissen Anlaufstrecke, die von der Art der Initiierung abhängt, stellt sich eine stabile Detonationsgeschwindigkeit ein, die nur von den Eigenschaften des Sprengstoffs und der Krümmung der Detonationsfront abhängt. Die bei den Sprengstoffdaten angegebenen Werte für die Detonationsgeschwindigkeiten gelten für eine ebene Detonationsfront und liegen zwischen 2000 bis 10000 m/s. Die Detonationsgeschwindigkeit hängt von der Energiedichte des Sprengstoffes ab, wobei nur die innerhalb von 0,1 µs nach Eintreffen der Detonationsfront freigesetzte Reaktionsenergie zur Detonationsgeschwindigkeit beiträgt.

Geometrie der Ladung

Bei einer Sprengstoffsäule mit konstantem kreisförmigem Querschnitt ist die Detonationsgeschwindigkeit umso kleiner, je kleiner der Durchmesser der Säule ist. Wird ein bestimmter, hauptsächlich von den Sprengstoffeigenschaften und geringfügig von der Festigkeit des Einschlusses abhängiger kritischer Durchmesser unterschritten, dann kann sich die Detonation entlang der Säule nicht zuverlässig fortpflanzen und reißt auch nach sehr starker Initiierung ab.

Druck

Entscheidend für die Stärke eines Sprengstoffes ist vor allem der Detonationsdruck, welcher ungefähr proportional zum Quadrat der Detonationsgeschwindigkeit und zur Dichte des Sprengstoffes ist. Trifft eine Detonationsfront auf einen angrenzenden Körper, so wirkt dies wie ein extrem starker Schlag, der sehr starke Beschleunigungen bewirkt. Die dabei auftretenden Kräfte betragen ein vielfaches der zwischenatomaren Bindungskräfte. Es gibt kein Material, das dem Detonationsstoß eines brisanten Sprengstoffes unmittelbar standhalten kann. In einer mehr oder weniger breiten Zone wird durch einen Detonationsstoß die chemische Struktur des Zielmaterials zerrissen.

Reaktionsumgebung

Eine Detonation kann außer in festen und flüssigen Sprengstoffen auch in explosiven Gas-Gemischen und sogar in nuklearem Brennmaterial (z. B. bei einer Supernova vom Typ Ia) auftreten. Entgegen verbreiteter anderslautender Aussagen tritt bei Atombombenexplosionen in der Regel jedoch keine Detonation in der nuklearen Komponente auf; bei Kernspaltungsbomben zum Beispiel gibt es überhaupt keine Reaktionsfront. Die im Sprengmittel auftretende Stoßfront breitet sich nach Verbrauch des Sprengmittels auch in das umgebende Medium aus und bildet eine typische Detonationswelle. Allerdings kann auch eine Deflagration eine Stoßwelle im umgebenden Medium auslösen, wenn in diesem die Schallgeschwindigkeit erheblich niedriger als im deflagrierenden Brennstoff ist. Die als Klopfen bezeichnete unerwünschte Frühzündung in Verbrennungsmotoren kann zu einer Detonation führen und erheblichen Schaden am Motor anrichten.

Ideale Detonation

Ist die chemische Umsetzung innerhalb der Detonationsfront praktisch vollständig, so handelt es sich um eine Ideale Detonation, welche durch die Chapman-Jouguet-Theorie mit hinreichender Genauigkeit beschrieben wird. Nichtideale Detonationen mit verzögerten Reaktionen und einer breiteren, dreidimensionalen Reaktionszone versucht man mit aufwendigen Computersimulationen zu simulieren. Ein wichtiges Beispiel für einen nichtideal detonierenden Sprengstoff ist Triaminotrinitrobenzol.

Abgrenzung

Im Gegensatz zur Detonation sollen Treibmittel in Form einer Deflagration explodieren, also sehr schnell und kontrolliert unter Gasentwicklung abbrennen und dabei mechanische Arbeit leisten, etwa ein Geschoß aus einem Gewehrlauf treiben. Die Deflagration ist druck- und temperaturabhängig. Eine Deflagration kann sich unter Einschluß durch Massenträgheit oder Verdämmung beschleunigen und in manchen Stoffen in eine Detonation übergehen. Eine Detonation in einem Gewehr würde dessen Zerstörung bewirken.

Begriff

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Begriff Detonation für Explosionen verwendet, bei denen ein scharfer Knall oder eine intensive Druckwelle auftritt, auch wenn der Ablauf physikalisch gesehen keine Detonation ist, z.B. bei nuklearen Explosionen oder bei pyrotechnischen Knallsätzen. Häufig ist damit, in Anlehnung an den englischen Sprachgebrauch, auch die Zündung einer Sprengladung und nicht der eigentliche Explosionsvorgang gemeint.

Literatur

- D.L.Chapman: Phil. Mag. (Lond. Edinb. Dubl.) 47, 90 (1899)
- E.Jouguet: J. Math. Pure Appl. 60, 347 (1905); 61,1 (1906)
- J.Taylor: "Detonation in Condensed Explosives", Clarendon Press, Oxford 1952
- J.Neumann, R.D.Richtmeyer: J. Appl. Phys. 21, 232 (1950)
- C.E.Anderson, J.S.Wilbeck, J.C.Hokanson, J.R.Asay, D.E.Grady, R.A.Graham, M.E.Kipp, in Y.M. Gupta: "Shock Waves in Condensed Matter - 1985", Plenum Press, New York 1986
- J.M.Walsh, R.H.Christian: Phys. Rev. 97, 1544-56 (1955)

Siehe auch

- Detonator Kategorie:Pyrotechnik

Radioaktivität

Unter Radioaktivität oder radioaktivem Zerfall versteht man die spontane Umwandlung instabiler Atomkerne unter Energieabgabe. Die freiwerdende Energie wird in Form energiereicher Teilchen und/oder ionisierender Strahlung abgegeben. Bei der Kernumwandlung kann sich die Kernladungszahl (Ordnungszahl) ändern (Umwandlung in ein anderes chemisches Element), oder nur die Massenzahl (Umwandlung in ein anderes Isotop desselben Elements). Daneben gibt es Übergänge, bei denen sich nur der Anregungszustand des Kerns ändert (Übergang zwischen verschiedenen Isomeren des selben Isotops). Die Stärke der Radioaktivität wird durch den physikalischen Begriff der „Aktivität” beschrieben und in der Einheit Becquerel angegeben. Radioaktiver Zerfall ist kein deterministischer Prozess. Der Zerfallszeitpunkt ist absolut zufällig. Allerdings ist für jedes Nuklid die Zerfallswahrscheinlichkeit ein fester Wert, der durch die Halbwertszeit angegeben wird. Die Halbwertszeit ist der Zeitraum, nach dem durchschnittlich die Hälfte der instabilen Atomkerne einer Menge zerfallen sind. Sie kann nur Sekundenbruchteile, aber auch einige Milliarden Jahre betragen. Derartige Nuklide sind beispielsweise Uran-238 und Uran-235, Thorium oder Kalium-40. Je kürzer die Halbwertszeit, desto größer die Radioaktivität. Mathematisch wird der Zerfall durch das Zerfallsgesetz beschrieben. Nicht nur der Zeitpunkt des Zerfalls ist zufällig, sondern unter Umständen auch die Art des Zerfalls. ²¹²Bismut kann beispielsweise mit jeweils unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit auf drei verschiedene Arten zerfallen. Eine Liste aller Nuklide mit Art und Anteil der möglichen Zerfälle und Halbwertszeit jedes bekannten Nuklids findet sich in einer Nuklidkarte. Ein Atomkern ist dann stabil und kann nicht weiter von sich aus zerfallen, wenn es keinen radioaktiven Zerfall gibt, der zu einem energetisch niedrigeren Zustand führt. Beim Wasserstoff ist dieser Zustand das einzelne Proton als Atomkern, beim Helium enthält das stabile Isotop Helium-3 zwei Protonen und ein Neutron. Beim Lithium und allen schwereren Elementen müssen mindestens gleich viele Neutronen wie Protonen den Kern bilden, und bei schwereren Kernen überwiegen immer mehr die Neutronen. Ab einer gewissen Zahl von Nukleonen werden alle Atomkerne instabil. Unter Einwirkung von Korpuskularstrahlung (insbesondere Neutronen; Neutronenaktivierung) können stabile Atomkerne in andere Atomkerne umgewandelt werden, die instabil sind.

Zerfallsmodi

Nukleonen Im Atomkern wirken im Wesentlichen zwei Wechselwirkungen.
- Die starke Wechselwirkung, auch „Kernkraft” genannt, bewirkt die Bindung der Protonen und Neutronen aneinander.
- Die elektromagnetische Wechselwirkung, welche eine gegenseitige Abstoßung der Protonen bewirkt. Bei allen Zerfallsarten kann zusätzlich Gammastrahlung emittiert werden.

Alphazerfall

Ist der Atomkern sehr schwer, enthält also viele Protonen und Neutronen, kommt es zum Alphazerfall. Die starke Wechselwirkung kann den Mutterkern dann nicht mehr zusammen halten. Die freiwerdende Energie wird in Form von Heliumkernen mit einer Geschwindigkeit von unter 0,1 c emittiert. Dieses Verhalten ist trotz der hohen Potentialbarriere aufgrund des Tunneleffekts möglich. Der Restkern, auch Rückstoßkern oder Tochterkern genannt, verringert bei diesem Vorgang seine Nukleonenzahl um vier und die Kernladungszahl um zwei. Die Strahlung hat in Luft eine Reichweite von wenigen Zentimetern, besitzt aber eine extrem schädliche biologische Wirkung, wenn Sie innerhalb eines Organismus auftritt. Alphastrahlung kann durch ein einfaches Blatt Papier gestoppt werden. Beispiel:

^\mathrm U \to ^\mathrm + \alpha + \Delta E

Betazerfall

Wenn ein ungünstiges Verhältnis von Neutronen zu Protonen besteht, tritt normalerweise Betazerfall ein. Dabei wird beim

\beta^-

-Zerfall im Kern ein Neutron in ein Proton umgewandelt und ein hochenergetisches Elektron sowie ein Elektron-Antineutrino emittiert. Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei nicht, seine Ordnungszahl erhöht sich um eins. Beispiel:

^_6 \mathrm C \to ^_7 \mathrm N + e^- + \overline

Beim

\beta^+

-Zerfall wird im Kern ein Proton in ein Neutron und ein hochenergetisches Positron umgewandelt und ein Elektron-Neutrino emittiert. Die Nukleonenzahl des Kerns ändert sich dabei nicht, seine Ordnungszahl verringert sich um eins. Beispiel:

^_7 \mathrm N \to ^_6 \mathrm C + e^+ + \nu_e

Durch einige Meter Luft oder eine dünne Metallschicht (z.B. Alu) lässt sich die Beta-Strahlung abschirmen. Die Neutrinostrahlung ist sehr schwer nachzuweisen, da Neutrinos nur der schwachen Wechselwirkung unterliegen.

Elektroneneinfang, ε-Zerfall

Eine andere Möglichkeit zur Umwandlung eines Protons in ein Neutron besteht darin, ein Elektron aus der Atomhülle in den Kern zu „ziehen”, dem so genannten Elektroneneinfang (englisch: electron capture, kurz EC). Nach der Bezeichnung der typisch betroffenen Elektronenschale, der K-Schale, wird der Elektroneneinfang auch als K-Einfang bezeichnet. Das Proton des Kerns wird in ein Neutron umgewandelt, und ein Elektronneutrino emittiert. Bei diesem Umwandlungsmechanismus ist der Kern denselben Änderungen unterworfen wie beim

\beta^

-Zerfall, die Nukleonenzahl bleibt unverändert, die Ordnungszahl verringert sich um eins. Der Elektroneneinfang konkurriert daher mit dem

\beta^

-Zerfall und wird auch als eine Variante des Betazerfalls angesehen. Da das eingefangene Elektron meist aus der innersten Elektronenschale stammt, wird in dieser ein Platz frei und Elektronen aus den äußeren Schalen rücken nach, wobei charakteristische Röntgenstrahlung emittiert wird. Beispiel:

^_ \mathrm  + e^-  \to ^_ \mathrm  + \nu_e

Doppelter Elektroneneinfang: Bei einigen Kernen ist ein einfacher Elektroneneinfang energetisch nicht möglich, sie können sich aber durch gleichzeitigem Einfang zweier Elektronen umwandeln. Die Halbwertszeiten derartiger Umwandlungen sind typischerweise sehr lange und konnten erst in jüngster Zeit nachgewiesen werden. Beispiel:

^_ \mathrm  + 2e^-  \to ^_ \mathrm  + 2\nu_e

Doppelter Betazerfall

Bei einigen Kernen ist ein einfacher Betazerfall energetisch nicht möglich, sie können aber unter Abstrahlung zweier Elektronen zerfallen. Derartige Zerfälle haben typischerweise sehr lange Halbwertszeiten und sind erst in jüngster Zeit nachgewiesen worden. Noch offen ist die Frage, ob beim doppelten Betazerfall stets zwei Neutrinos emittiert werden, oder ob auch ein neutrinoloser doppelter Betazerfall vorkommt. Beispiel:

^_ \mathrm  \to ^_ \mathrm  + 2 e^- + 2 \overline

Gammazerfall

Ein γ-Zerfall (

\gamma

ist der griechische Buchstabe gamma) ist möglich, wenn der Atomkern nach einem Zerfall in einem energetisch angeregten Zustand vorliegt. Beim Übergang in einen energetisch niedrigeren Zustand gibt der Atomkern durch Emission hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, sogenannter γ-Strahlung Energie ab. Zur Abschirmung von γ-Strahlung sind meterdicke Stahlbeton- oder Bleiplatten nötig.

\gamma

-Strahlung ist wie Licht elektromagnetische Strahlung, sie ist aber sehr viel energiereicher und liegt damit weit außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Spektrums. Die Bezeichnung "Zerfall" dient zwar der Nomenklatur, ist aber hier leicht irreführend, da es sich um keinen Zerfall handelt, sondern um eine Zustandsänderung im Atomkern. Beispiel:

^_ \mathrm  \to ^_ \mathrm  +

Innere Konversion

Die freiwerdende Energie beim Übergang eines Atomkerns in ein energetisch niedrigeres Isomer kann auch an ein Elektron der Atomhülle abgegeben werden. Diesen Vorgang nennt man Innere Konversion. Konversionselektronen sind im Gegensatz zu

\beta

-Teilchen monoenergetisch.

Spontane Spaltung

Die spontane Kernspaltung ist ein weiterer radioaktiver Umwandlungsprozess, der bei besonders schweren Kernen auftritt. Der Atomkern zerfällt in zwei oder mehrere Bruchstücke. Dabei entstehen in der Regel zwei etwa gleichgroße Tochterkerne und zwei oder drei Neutronen. Beispiele: Auch die natürlich vorkommenden Uranisotope zerfallen zu einem kleinen Teil durch spontane Spaltung.

Spontane Nukleonenemission

Bei Kernen mit besonders hoher oder besonders geringer Neutronenzahl kann es zu spontaner Nukleonenemission also Protonenemission oder Neutronenemission kommen. Atomkerne mit sehr hohem Protonenüberschuss können ein Proton abgeben, Atomkerne mit hohem Neutronenüberschuss können Neutronen abgeben. Isotope, die durch spontane Nukleonenemission zerfallen, haben sehr kurze Halbwertszeiten und müssen künstlich hergestellt werden. ⁵He → ⁴He + ¹n ⁹B → ⁸Be + ¹p

Weitere Zerfallsarten

Clusterzerfall: Statt einzelner Nukleonen oder Heliumkerne werden in sehr seltenen Fällen auch ganze Atomkerne anderer Nukleonenzahl emittiert. Beispiele: Zwei-Protonen-Zerfall: Bei extremem Protonenüberschuss (wie zum Beispiel bei ⁴⁵Eisen) kann der Zwei-Protonen-Zerfall auftreten, bei dem sogar zwei Protonen gleichzeitig abgestrahlt werden. ⁴⁵Fe → ⁴³Cr + 2 ¹p

Einheiten

;Becquerel Bq :Einheit radioaktiver Aktivität (Zerfallsereignisse je Sekunde). Das Becquerel löst die alte Einheit Curie ab; Umrechnung: 1 Ci = 3,7 · 10¹⁰ Zerfallsereignisse pro Sekunde = 37 Milliarden Bq; 1 Bq = 2,7 · 10^-11 Ci ;Curie Ci :Alte Einheit radioaktiver Aktivität, abgelöst durch Becquerel (s.d.). 1 Ci = 37 GBq = 3,7 · 10¹⁰ Bq ;Gray Gy :(SI-Einheit der Energiedosis). Das Gray löst die alte Bezeichnung "Rad" ("radiation-absorbed dose") ab. Es gibt an, wie viel Energie von einem Kilogramm Körpermasse aufgenommen wird. 1 Rad = 0,01 Gray; 1 Gray = 100 Rad ;Rad : radiation absorbed dose; alte Einheit der Energiedosis, abgelöst durch Gray (Gy) ;Rem :roentgen-equivalent men; alte Einheit der Personendosis, abgelöst durch Sievert (Sv) ;Röntgen : alte Einheit der