Nobelium – Steckbrief
- Symbol
- No
- Ordnungszahl
- 102
- Atommasse
- 259 u
- Periode
- 7
- Kategorie
- Actinid
- Elektronenkonfiguration
- [Rn] 5f¹⁴ 7s²
- Elektronegativität
- 1,3
- Valenzelektronen
- 16
- Aggregatzustand (Standardbedingungen)
- fest
- Schmelzpunkt
- 827 °C
- Entdeckt
- 1957
Nobelium ist ein radioaktives Element, das nur in Beschleunigern entsteht, mit der Ordnungszahl 102. Es ist nach Alfred Nobel benannt, dem Erfinder des Dynamits und Stifter der Nobelpreise. Die Entdeckung war lange umstritten: Die Meldung aus Stockholm von 1957 ließ sich nicht bestätigen, Berkeley und Dubna kamen später zu eigenen Ergebnissen, und erst in den 1990er-Jahren klärten Fachleute die Rangfolge. Chemisch ist Nobelium eine Ausnahme unter den Actinoiden, denn seine beständigste Oxidationsstufe ist plus zwei.
Stellung im Periodensystem
Vorkommen und Gewinnung
Nobelium existiert nur künstlich. Das langlebigste bekannte Isotop, Nobelium-259, halbiert sich in rund einer Stunde, viele andere Isotope schon nach Sekunden oder Minuten.
Die Entdeckung ist eine Geschichte mit drei Beteiligten. Die erste Meldung kam 1957 aus Stockholm. Eine internationale Gruppe am Nobel-Institut gab an, sie habe das Element 102 durch den Beschuss von Curium mit Kohlenstoff-Ionen erzeugt. Sie schlug den Namen Nobelium vor. In Berkeley und in Dubna ließ sich das nicht reproduzieren. 1958 beschossen Albert Ghiorso, Glenn Seaborg und ihre Kollegen in Berkeley ebenfalls Curium mit Kohlenstoff-Ionen und beanspruchten das Element für sich. Parallel arbeitete in Dubna die Gruppe um Georgi Flerow. Die Fachgruppe, die später die Prioritätsfragen bewertete, sah die überzeugenden Belege erst in den Experimenten von Dubna aus dem Jahr 1966.
Trotzdem blieb es beim Namen Nobelium. Die Forscher aus Dubna hatten Joliotium vorgeschlagen, doch die Internationale Union für reine und angewandte Chemie bestätigte 1997 den Namen Nobelium, der seit Jahrzehnten in der Literatur verwendet wurde.
Heute erzeugt man Nobelium-Isotope in Beschleunigern. Schwere Ionen treffen auf ein dünnes Target, etwa Calcium-48 auf Blei-208, und die Kerne verschmelzen. Man erhält einzelne Atome.
Eigenschaften und Reaktionen
Nobelium steht in Periode 7 und ist das vierzehnte Actinoid, in der Actinoiden-Zeile zwischen Mendelevium links und Lawrencium rechts. Darüber, in der Lanthanoiden-Zeile, steht das Ytterbium. Die Elektronenkonfiguration [Rn] 5f¹⁴ 7s² zeigt eine voll besetzte 5f-Schale. Die Elektronegativität von 1,3 und der Schmelzpunkt von 827 °C sind Schätzwerte, denn von dem Metall gab es nie eine Probe. Als Atommasse gilt 259 u, die Massenzahl des langlebigsten Isotops Nobelium-259.
Die volle 5f-Schale erklärt die Ausnahme. Gibt Nobelium die beiden 7s-Elektronen ab, bleibt das Ion No²⁺ mit der besonders stabilen, voll besetzten 5f-Schale zurück. Das Ytterbium darüber verhält sich entsprechend, denn auch dort ist die zweiwertige Stufe nach dem Füllen der 4f-Schale gut zugänglich. Dreiwertiges Nobelium erhält man nur mit starken Oxidationsmitteln. Schon in frühen Versuchen mit winzigen Mengen verhielt sich No²⁺ im Ionenaustauscher ähnlich wie Calcium- und Strontium-Ionen.
Die Isotope zerfallen überwiegend durch Alphastrahlung, einige auch durch Elektroneneinfang oder Spontanspaltung. Da nur einzelne Atome vorliegen, spielt eine Gefährdung durch das Element selbst praktisch keine Rolle.
Forschung und Herstellung
Nobelium hat keine Verwendung außerhalb der Forschung. Es dient als Prüfstein für das Arbeiten mit den schwersten Elementen, denn seine Isotope kann man in ähnlichen Reaktionen herstellen wie die superschweren Elemente. An Nobelium testet man Trennverfahren, Nachweismethoden und Rechenmodelle.
Am GSI in Darmstadt gelang 2016 die erste Untersuchung von Nobelium mit Laserlicht. Aus dem Spektrum einzelner Atome lassen sich die Energiestufen der Elektronen ablesen. Weil die Elektronen schwerer Atome sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, wirken relativistische Effekte, und solche Messungen prüfen, ob die Theorie sie richtig erfasst. In Berkeley gelang 2025 außerdem der direkte Nachweis von Molekülen mit Nobelium, bei denen sich Wasser oder Stickstoff an das Atom angelagert hatte.
Ob sich Nobelium je in sichtbarer Menge herstellen lässt, ist offen, denn die Halbwertszeiten sind kurz und die Ausbeuten klein.
Kurz gefragt
Welche Ordnungszahl hat Nobelium (No)?
Häufige Fragen
Weshalb heißt Nobelium so, obwohl die erste Meldung falsch war?
Es ist nach Alfred Nobel benannt, dem schwedischen Chemiker und Erfinder, der den Nobelpreis stiftete. Der Name stammt aus der Meldung von Stockholm, die sich nicht bestätigte, und blieb dennoch erhalten.
Wer hat Nobelium entdeckt?
Das war lange umstritten. Gruppen in Stockholm, Berkeley und Dubna erhoben Ansprüche. Die internationale Bewertung sah die überzeugenden Belege schließlich bei den Experimenten in Dubna.
Warum ist beim Nobelium die Stufe plus zwei am beständigsten?
Bei zwei abgegebenen Elektronen bleibt eine voll besetzte 5f-Schale übrig, und die ist besonders stabil. Das ist eine Ausnahme, denn die anderen späten Actinoide treten meist dreiwertig auf.