Das Element Samarium

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Name:  Samarium

Symbol:  Sm

Ordnungszahl:  62

Dichte:  7,52 g/cm3

Schmelzpunkt:  1.077 °C

Siedetemperatur:  1.791 °C

Samarium zählt zu den LanthanoidenEine Gruppe von 15 Elementen mit chemisch sehr ähnlichen Eigenschaften. im Periodensystem.

Einleitung

Erhöht die Widerstandsfähigkeit: Samarium macht Magneten hitzebeständig

Samarium gehört zu den leichten Seltenen Erden und kommt überwiegend zum Einsatz, wenn starke Magnete gleichzeitig hitzeresistent sein müssen. Das als kritischer Rohstoff eingestufte Element hat viele Anwendungsgebiete.

Samarium

Kontrollstäbe regeln die Leistung eines Atomreaktors und enthalten oftmals Samarium.

Samarium, KI-Darstellung

Bergbauingenieur als Pate bei der Namensgebung

Wer als Entdecker von Samarium gelten darf, ist nicht eindeutig geklärt, es gibt in der Literatur unterschiedliche Angaben. Die Encyclopædia Britannica etwa nennt den französischen Chemiker Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran. Er isolierte 1878 das Element aus Samarskit, einem Mineral, das nach dem russischen Bergbauingenieur Wassili Jewgrafowitsch Samarski-Bychowez benannt ist. Metallisches Samarium konnte 1903 erstmals der deutsche Chemiker Wilhelm Muthmann gewinnen.

Hauptanwendungsgebiete von Samarium

  • Permanentmagnete
  • Medizintechnik
  • Kernkraft
  • Halbleiter
Boisbaudran
Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, KI-Darstellung

Einer der möglichen Entdecker von Samarium

Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran wurde 1838 in Frankreich geboren. Zunächst arbeitete er im Cognac-Handel der Familie. Parallel dazu forschte er in seiner Freizeit bereits ab dem Alter von 20 Jahren in seinem eigenen Labor und entwickelte die Spektroskopie weiter. Damit gelang es ihm, vier Elemente zu entdecken, das bekannteste darunter ist Gallium.

Eigenschaften

Samarium bildet an der Luft eine gelbe Oxidschicht

Samarium besitzt einen silbrigen Glanz, an der Luft wird es jedoch stumpfer und bildet eine gelbliche Oxidschicht aus.

Anwendungsgebiete

Hitzebeständiger und teurer als andere Permanentmagnete

Ein bedeutendes Anwendungsgebiet für Samarium sind Hochleistungsmagneten. Denn Samarium-Kobalt-Magneten behalten auch bei Temperaturen um 300 Grad Celsius ihre Leistungsfähigkeit. Ihre Herstellung ist jedoch teurer als die von Permanentmagneten aus Neodym-Eisen-Bor, so dass ihre kommerzielle Bedeutung geringer ist. Eingesetzt wird Samarium zudem in den Steuerstäben von Kernreaktoren und in der Medizin. Hier wird es in der Schmerztherapie bei Knochenmetastasen verwendet.

Permanentmagnete

Permanentmagnete behalten dauerhaft ihre magnetische Kraft ohne externe Energie. Besonders gefragt sind sie in Bereichen mit hoher Leistungsdichte wie Elektromobilität und Windkraft. Sie bilden die treibende Kraft hinter vielen umweltfreundlichen Technologien.

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Medizintechnik

Die Medizintechnik nutzt Seltene Erden für Diagnose und Behandlung: Röntgen, Dauermagneten in MRT-Geräten, Nuklearmedizin, Prothesen, Implantate und medizinische Laser.

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Kernkraft

Kernreaktoren erzeugen Energie durch die Spaltung von Atomkernen. In vielen Ländern erlebt Atomkraft derzeit ein Comeback. Das könnte auch die Nachfrage nach Seltenen Erden weiter steigern, denn die Materialien werden in den Kontrollstäben von Reaktoren eingesetzt.

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Halbleiter

Halbleiter sind Festkörper mit variabler Leitfähigkeit, die durch Dotierung gezielt verändert werden kann. Sie bilden die Basis für LEDs, Mikroprozessoren, Solarzellen und für viele Laser.

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Vorkommen

Europäische Union und USA stufen Versorgung als kritisch ein

Ein bedeutendes Mineral für die Gewinnung von Samarium ist neben Bastnäsit Monazit, das in der weltweit wichtigsten Mine für Seltene Erden, Bayan Obo, im Norden Chinas abgebaut wird. Weitere große Vorkommen finden sich in den USA (Mountain Pass), aber auch in Australien (Mount Weld).

Die Karte weist die Länder aus, in denen sich die genannten Lagerstätten befinden.

EU will Zielquote für heimische Gewinnung

Seltene Erden werden sowohl von den Vereinigten Staaten als auch von der Europäischen Union als kritische Rohstoffe eingestuft. Für Samarium und andere für Permanentmagnete benötigte Seltene Erden sieht die EU Zielquoten für die heimische Gewinnung, Aufbereitung und das Recycling vor, was die Bedeutung abermals unterstreicht. Festgehalten wurden diese Quoten mit dem European Critical Raw Materials Act.
  • Die KU Leuven schätzt, dass allein in Europa bis 2050 möglicherweise sieben- bis 26-mal mehr Seltenerdmetalle benötigt werden
  • Erreichen der Klimaziele als Nachfragetreiber für Seltene Erden

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