Livermorium – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Livermorium gibt es nur im Labor. Alle bekannten Isotope sind radioaktiv und halbieren sich in Bruchteilen einer Sekunde. Das Isotop Livermorium-293, dessen Massenzahl als Atommasse angegeben ist, hat eine Halbwertszeit von einigen Dutzend Millisekunden. Die leichteren Isotope zerfallen noch schneller.

Die Entdeckung fällt in das Jahr 2000. In Dubna beschoss eine Gruppe um Juri Oganessjan ein Target aus Curium-248 mit Calcium-48-Ionen, nach dem Prinzip der heißen Fusion von der Flerovium-Seite. Der Detektor zeichnete ein Atom auf, das über Flerovium und Copernicium in leichtere Kerne zerfiel. In den folgenden Jahren lieferten weitere Versuche mehr Atome und stützten die Zuordnung. 2011 erkannte die gemeinsame Arbeitsgruppe von IUPAC und IUPAP die Entdeckung für Dubna und Livermore an.

Livermorium heißt nach dem Lawrence Livermore National Laboratory, dem amerikanischen Forschungslabor in der Stadt Livermore in Kalifornien. Es wurde 1952 von Ernest Lawrence und Edward Teller gegründet. Lawrence erfand das Zyklotron und ist auch der Namensgeber des Lawrenciums. Das Labor war an allen fünf Entdeckungen dieser letzten Etappe beteiligt, von Flerovium bis Oganesson. Der Name wurde 2012 gemeinsam mit dem des Fleroviums festgelegt.

Eigenschaften und Reaktionen

Livermorium steht in Periode 7 und Gruppe 16, unter dem Polonium. Darüber folgen Tellur, Selen, Schwefel und Sauerstoff. Auch die Elektronenkonfiguration [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁴ ist eine Vorhersage, mit 6 Valenzelektronen: zwei im 7s- und vier im 7p-Orbital. Die angegebene Atommasse 293 u ist die Massenzahl von Livermorium-293. Gemessene Werte für Schmelzpunkt, Siedepunkt oder Dichte liegen nicht vor.

In Gruppe 16 zeigt sich der bekannte Wandel von Nichtmetallen zu Metallen: Sauerstoff, Schwefel und Selen sind Nichtmetalle, das Polonium ist dagegen ein Metall. Für Livermorium erwartet man deshalb ein Metall, fest bei Raumtemperatur, mit einem Schmelzpunkt von einigen hundert Grad Celsius. Das sind Ergebnisse von Rechnungen.

Wie bei den Nachbarn Flerovium und Moscovium rücken die 7p-Elektronen durch relativistische Effekte auseinander: Zwei sitzen tief und fest, zwei weiter außen. Livermorium sollte deshalb vor allem die Oxidationsstufe plus zwei bilden. Die Stufe plus vier, die beim Polonium wichtig ist, sollte kaum eine Rolle spielen. Auch Bindungen zu Wasserstoff und zu Halogenen sollten schwächer sein als bei den leichteren Gruppenmitgliedern. Messungen dazu gibt es nicht, denn die Lebensdauer der Atome reicht für chemische Versuche bisher nicht aus.

Forschung und Herstellung

Livermorium dient nur der Forschung. Seine Isotope sind ein Prüfstein für Kernmodelle: Mit steigender Neutronenzahl werden die Halbwertszeiten im Großen und Ganzen länger, wie es die Modelle erwarten.

In Dubna gelang in neueren Versuchen ein Schritt auf neues Terrain. Statt Calcium-48 diente Chrom-54 als Geschoss, mit Uran-238 als Target, und es entstand ein bis dahin unbekanntes Livermorium-Isotop. Solche Versuche sind Vorarbeit für die Elemente 119 und 120, für die man andere Geschosse braucht.

Livermorium-Isotope entstehen außerdem im Zerfall des Oganessons. Dessen Kern gibt nach weniger als einer Millisekunde ein Alphateilchen ab, und das Livermorium-Atom ist das zweite Glied der Kette.

Anwendungen gibt es nicht. Sicherheitsfragen betreffen allein die Beschleuniger und die radioaktiven Targets, nicht die einzelnen Atome.

Kurz gefragt

Welche Ordnungszahl hat Livermorium (Lv)?

Häufige Fragen