Samarium (Sm)

Entdeckung und Geschichte

Entdeckt: 1879 · Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran

Gustav Rose beschrieb 1839 ein Mineral aus dem Ilmengebirge in Russland, das er nach der angenommenen Zusammensetzung mit hohen Uran- und Tantalgehalten Uranotantal nannte. 1847 konnte sein Bruder Heinrich Rose größere Mengen des Minerals untersuchen. Dieser fand eine andere chemische Zusammensetzung des Minerals, so enthielt das Mineral Niob anstatt von Tantal. Zudem erkannte er, dass das Mineral identisch mit einem von Hans Rudolph Hermann beschriebenen und Ytteroilmenit benannten Mineral ist. Daraufhin benannte Heinrich Rose das Mineral zu Ehren von Wassili Jewgrafowitsch Samarski-Bychowez, einem Mitarbeiter der russischen Bergbauhörde, der ihm Proben des Minerals verschafft hatte, in Samarskit um. Ab 1878 wurde die chemische Zusammensetzung des Samarskits intensiv erforscht. So behauptete 1878 John Lawrence Smith, in Samarskit ein neues Element gefunden zu haben, das er zu Ehren von

Verwendung und Anwendungen

Zusammen mit anderen Seltenerdmetallen für Kohle-Lichtbogenlampen für Filmvorführanlagen. Dotieren von Calciumfluorid-Einkristallen für Maser und Laser. Wegen seines großen Wirkungsquerschnitts für thermische und epithermische Neutronen wird Samarium als Neutronen-Absorber in nuklearen Anwendungen verwendet. Da Sm‑149 auch als Spaltprodukt entsteht, ist es ein unvermeidbares Neutronengift in Kernreaktoren. Samarium-Cobalt-Magnete Permanentmagnete aus SmCo5 weisen einen hohen Widerstand gegen Entmagnetisierung auf sowie eine Koerzitivfeldstärke von bis zu 2200 kA/m. Die verbesserte Legierung Sm2Co17 ist in der Herstellung aufwendiger, weist aber höhere magnetische Eigenschaften und eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit auf. Verwendung finden sie in Schrittmotoren für Quarzuhren, Antriebsmotoren in Kleinsttonbandgeräten (Walkman, Diktiergeräten), Kopfhörern, Sensoren, Kupplungen in Rühr

Isotope

Es existieren vier stabile und 19 instabile, radioaktive Isotope. Die häufigsten natürlichen Isotope sind 152Sm (26,7 %), 154Sm (22,7 %) und 147Sm (15 %). Die Halbwertszeit von Samarium-146 wurde auf 92 ± 2,9 Millionen Jahre bestimmt. Gem. Medienmitteilung vom Paul Scherrer Institut im August 2024 wurde die Halbwertszeit noch präziser bestimmt. Sie beträgt 92 ± 2,6 Millionen Jahre. Die Halbwertszeit von Samarium-146 wurde in einem präzisen Experiment ermittelt, das sich in drei Hauptschritte gliedert. Zuerst wurde eine hochreine Samarium-146-Probe hergestellt, indem Tantal-Proben an der Schweizer Spallations-Neutronenquelle bestrahlt und anschließend chemisch gereinigt wurden. Dann wurde die Aktivität der Probe gemessen, indem sie in einem exakt kalibrierten Detektor platziert wurde, um die Alpha-Zerfälle zu zählen. Schließlich wurde die Anzahl der Samarium-146-Atome durch Massenspektrom