Kölner Forscher entdecken neuen Zerfallsweg von Technetium-98

Kölner Forscher entdecken neuen Zerfallsweg von Technetium-98

Ein spannendes Kapitel in der Welt der Kernphysik ist geschrieben worden. Forschende der Universität zu Köln haben den Elektronen-Einfang-Zerfall von Technetium-98 nachgewiesen. Dieses Isotop des chemischen Elements Technetium (Tc) ist überaus rar, was den Nachweis zu einer echten Herausforderung machte. Die Universität zu Köln berichtet von einem sorgfältig durchgeführten Experiment, das nun neue Erkenntnisse über diesen Zerfall liefert.

Der Elektronen-Einfang-Zerfall stellt einen Prozess dar, bei dem der Atomkern ein Elektron einfängt, wodurch ein Proton in ein Neutron umgewandelt wird. Dies führt dazu, dass sich das Element verändert. Die theoretischen Überlegungen zu diesem Zerfall von Technetium-98 reichen bis in die 1990er Jahre zurück, doch das Team konnte nun endlich konkrete Ergebnisse präsentieren. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Physical Review“ unter dem Titel „Electron-capture decay of 98Tc“ veröffentlicht.

Die Herausforderung des Nachweises

Technetium-98 kommt nur in extrem geringen Mengen vor – eine Vorstellung, die die Forscher immer wieder vor große Herausforderungen stellte. Um den Zerfall nachzuweisen, haben sie etwa drei Gramm von Technetium-99 genutzt, das Spuren von Technetium-98 enthielt. Mit einer äußerst präzisen Messmethode registrierten sie über 17 Tage hinweg rund 40.000 Elektronen-Einfang-Zerfälle.

Dank einer speziell angepassten Bleiabschirmung konnte der Strahlungshintergrund von Technetium-99 unterdrückt werden, was zu den beeindruckenden Resultaten führte. Die Ergebnisse zeigen, dass Technetium-98 überwiegend in Ruthenium-98 zerfällt und in etwa 0,3 Prozent der Fälle in Molybdän-98.

Ein Blick auf Technetium

Technetium ist ein künstlich produziertes metallisches Element mit der Ordnungszahl 43 und gehört zur Gruppe der Übergangsmetalle im Periodensystem. Es wurde erstmals 1937 von Carlo Perrier und Emilio Segrè entdeckt und ist bekannt für seine radioaktiven Eigenschaften. Die herausragendsten Isotope sind Technetium-99, das in der Kernmedizin für diagnostische Tests verwendet wird, und das langlebige Technetium-97 mit einer Halbwertszeit von 4,21 Millionen Jahren. Interessanterweise ist Technetium äußerst selten in der Natur und kommt hauptsächlich als Spaltprodukt in Kernreaktoren vor.

Wie aus Wikipedia hervorgeht, findet sich Technetium nicht in nennenswerten Mengen in der Erdkruste, ist jedoch als Produkt der spontanen Spaltung von Uran und Thorium in äußerst geringen Konzentrationen nachweisbar. Auch in roten Riesensternen wurde es entdeckt, was seiner Bedeutung in der astrophysikalischen Forschung zusätzlich Gewicht verleiht.

Auch Britannica hebt hervor, dass Technetium in verschiedenen chemischen Verbindungen vorkommt und dabei in vielen Oxidationszuständen agiert. Von +7 über +6 bis hin zu +4 hat das Element viele Facetten, die es zu einem spannenden Forschungsthema machen.

Die neuen Erkenntnisse über den Zerfall von Technetium-98 erweitern nicht nur das Verständnis der Zerfallsprozesse, sondern bringen auch frischen Wind in die Nuklidkarte, in die das neue Symbol für den bestätigten Zerfallsweg eingetragen wird. Zukünftige Forschungen sollen ähnliche Zerfallsprozesse in benachbarten Nukliden untersuchen und vielleicht weitere Geheimnisse dieses faszinierenden Elements lüften.