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Kernenergie

2025-01-25T20:04:54Z

Polyoxy: reference

{{Dieser Artikel|stellt die Erzeugung von elektrischem Strom aus Kernspaltung dar. Für die Erzeugung von elektrischem Strom aus Kernfusion siehe [[Fusionsenergie]].}}
{{Weiterleitungshinweis|Atomkraft|Für die britische Musikgruppe siehe [[Atomkraft (Band)]]}}

[[Datei:Reaktormodell - panoramio.jpg|mini|Schnittmodell eines Kernreaktors mit 1220 MW elektrischer Leistung zur zivilen Nutzung der Kernenergie]]
[[Datei:Stromerzeugung in Kernkraftwerken ab 1965.svg|mini|Weltweite Stromerzeugung in Kernkraftwerken 1965–2021 in [[Wattstunde|TWh]]<ref name=":2">{{Internetquelle |url=https://ourworldindata.org/nuclear-energy |titel=Global generation of nuclear energy |hrsg=Our World in Data |sprache=en |abruf=2021-06-27}}</ref> ]]
[[Datei:Nuclear energy, share of electricity production, OWID.svg|mini|Anteil der Stromerzeugung aus Kernenergie pro Land]]

'''Kernenergie''', '''Atomenergie''', '''Atomkraft''', '''Kernkraft''' oder '''Nuklearenergie''' ist die [[Technologie]] zur großtechnischen Erzeugung von [[Sekundärenergie]] mittels [[Kernspaltung]]. Diese Technologie wird seit den 1950er Jahren in großem Maßstab zur [[Stromproduktion]] genutzt. Nach anfänglicher Euphorie und großem gesellschaftlichen Konsens für die neue Technologie, kam in den 1970er Jahren die [[Anti-Atomkraft-Bewegung]] auf und die Kernenergie ist seitdem eine der gesellschaftlich umkämpftesten Industrietechnologien überhaupt.
Zu den Vor- und Nachteilen der Kernenergie gibt es unterschiedliche Ansichten, insbesondere wird [[Sicherheit der Kernenergie|ihre Sicherheit]] kontrovers diskutiert.
Betrachtet man alle bisherigen Todesfälle, gehören Kernkraftwerke zu den sichersten Mitteln zur Stromproduktion.
Von Kritikern wird die [[Grundlastfähigkeit|grundlastfähige]] und [[CO2-Emissionen der Stromerzeugung nach Art der Erzeugung|kohlenstoffarme]] Kernenergie im Hinblick auf den Stopp des [[Globale Erwärmung|Klimawandels]] als zu langsam verfügbar und, im Vergleich zu einer Mischung aus Solar-, Wind-, Wasser- und Speichersystemen, als zu teuer gesehen.
Befürworter hingegen sehen die Kernenergie als wichtige Säule beim Klimaschutz unter Aufrechterhaltung einer sicheren und bezahlbaren Stromversorgung.

== Geschichte ==
=== Begriffsgeschichte ===
Als einer der ersten prägte der Physiker [[Hans Friedrich Geitel|Hans Geitel]] 1899 den Begriff ''Atomenergie'' für die im Zusammenhang mit [[Radioaktivität|radioaktiven Zerfallsprozessen]] auftretenden Phänomene. Später kamen die [[Synonyme]] ''Atomkernenergie'', ''Atomkraft'', ''Kernkraft'' und ''Kernenergie'' hinzu.

Die Verwendung dieser Begriffe hat eine politisch-ideologisch motivierte Verschiebung erfahren. In den 1950er-Jahren war die [[Präfix|Vorsilbe]] ''Atom'' noch nicht ideologisch besetzt. [[Franz Josef Strauß]] wurde ''Bundesminister für Atomfragen''. Der [[Lobbyverband]] der an der Technik interessierten deutschen Unternehmen wurde 1959 als [[Deutsches Atomforum]] gegründet. Experten sowie Befürworter der Kernenergie verwendeten hauptsächlich die Vorsilbe ''Kern'', da die relevanten Prozesse im [[Atomkern]] ablaufen, und nicht im gesamten Atom. Kritiker bestanden dagegen auf die Vorsilbe ''Atom'' und knüpften dabei an den Widerstand gegen die Atombomben-Bewaffnung der Bundeswehr in den 1950er-Jahren an. Zunächst unterschieden sich die beiden Synonyme in ihrem Gebrauch zwischen Fachsprache und Alltagssprache. Erst durch die Auseinandersetzung um die Begriffe wurden ''Kernkraft'' und ''Atomkraft'' zu politischen Signalwörtern und Erkennungszeichen.<ref>{{Internetquelle |autor=Christopher Schrader |url=https://www.sueddeutsche.de/wissen/kernenergie-aufschwung-der-atome-1.209810 |titel=Aufschwung der Atome |hrsg=Süddeutsche Zeitung |datum=2010-05-17 |abruf=2024-09-04}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Fritz Hermanns |Titel=»Kernkraft« und »Atomkraft« |Sammelwerk=Sprachreport |Nummer=4 |Datum=1995 |Seiten=5 | Kommentar=Rezension von „Öffentlichkeit und Sprachwandel“ von Matthias Jung, 1994 |Online=https://ids-pub.bsz-bw.de/frontdoor/deliver/index/docId/308/file/Sprachreport_11_1995_4.pdf |Format=PDF}}</ref>

Das Synonym ''Atomkernenergie'' wurde in der ersten Zeit der technischen Nutzung verwendet<ref>[[Werner Heisenberg]]: ''Über die Arbeiten zur technischen Ausnutzung der Atomkernenergie in Deutschland.'' In: ''Die Naturwissenschaften.'' Heft 11, 1946, S. 326.</ref> (Namensänderung des [[Bundesministerium für Atomfragen|Atomministerium]] in Bundesministerium für Atomkernenergie 1961) und bis heute als atomrechtlicher Begriff etwa beim [[Länderausschuss für Atomkernenergie]].

=== Technikgeschichte ===
{{Hauptartikel|Entdeckung der Kernspaltung}}
[[Datei:Otto Hahn und Lise Meitner.jpg|mini|[[Lise Meitner]] und [[Otto Hahn]] im Labor, 1913]]

Um 1890 wurden erste Experimente zur [[Radioaktivität]] durchgeführt. Das Ziel [[Antoine Henri Becquerel]]s, [[Marie Curie|Marie]] und [[Pierre Curie]]s und anderer war die Erforschung von Kernreaktionen.
1938 entdeckten [[Otto Hahn]] und [[Fritz Straßmann]] die induzierte Kernspaltung von Uran, die 1939 von [[Lise Meitner]] und [[Otto Frisch]] theoretisch erklärt wurde. Zusammen mit dem insbesondere von [[Frédéric Joliot-Curie|Frédéric]] und [[Irène Joliot-Curie]] erbrachten Nachweis, dass eine [[Kettenreaktion]] möglich ist, weil bei jeder durch ein Neutron ausgelösten Kernspaltung mehrere weitere Neutronen freigesetzt werden, wurden die praktischen Anwendungsmöglichkeiten der Kernspaltung klar.
[[Datei:First four nuclear lit bulbs.jpeg|mini|Die vier Glühlampen im Versuchsreaktor EBR-I am 20. Dezember 1951]]
Zuerst wurden diese Erkenntnisse für die militärische Forschung während des [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieges]] genutzt. Im Rahmen des [[Manhattan-Projekt]]s gelang [[Enrico Fermi]] am 2. Dezember 1942 die erste kontrollierte nukleare Kettenreaktion in einem Kernreaktor in [[Chicago]] ([[Chicago Pile]] One). Während das Ziel des von [[Robert Oppenheimer]] geleiteten Manhattan-Projekts mit der ersten erfolgreich gezündeten [[Atombombe]] am 16. Juli 1945 ([[Trinity-Test]]) erreicht wurde, gelang es der deutschen Forschungsgruppe unter [[Werner Heisenberg]] und [[Carl Friedrich von Weizsäcker]] bis zum Kriegsende nicht, einen funktionierenden [[Kernreaktor]] zu entwickeln ([[Uranprojekt]]).
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die militärische Forschung fortgesetzt. Parallel wurde die zivile Verwendung der Kernenergie entwickelt. Ende 1951 erzeugte der Versuchsreaktor [[Experimental Breeder Reactor I|EBR-I]] im US-Bundesstaat Idaho erstmals [[Elektrischer Strom|elektrischen Strom]] aus Kernenergie und erleuchtete am 20. Dezember vier Glühlampen. Das erste Kraftwerk zur großtechnischen Erzeugung von elektrischer Energie wurde 1954 mit dem [[Kernkraftwerk Obninsk]] bei Moskau in Betrieb genommen. 1955 folgte das [[Kernkraftwerk Calder Hall]] in [[North West England|Nord-West England]] auf dem Gelände des Nuklearkomplexes [[Sellafield]].

In Deutschland wurde 1957 mit dem [[Forschungsreaktor München]] in [[Garching bei München|Garching]] der erste [[Forschungsreaktor]] in Betrieb genommen. 1961 wurde auf der Gemarkung der Gemeinde [[Karlstein am Main]] aus dem [[Kernkraftwerk Kahl]] mit einer Leistung von 15 [[Watt (Einheit)|MW]] zum ersten Mal elektrischer Strom aus Kernenergie in das westdeutsche Versorgungsnetz eingespeist. 1966 nahm in der [[Deutsche Demokratische Republik|DDR]] das [[Kernkraftwerk Rheinsberg]] seinen Betrieb auf. Der Ausbau der Kernenergie in Westdeutschland erfolgte dabei nicht marktgetrieben bzw. als Reaktion auf eine Energieknappheit. Stattdessen kam staatlichen Instanzen die Schlüsselrolle zu, während z. B. die Energieversorgungsunternehmen „lange der bremsende Faktor bei der Durchsetzung der Kernenergie“ waren.<ref>[[Joachim Radkau]]: ''Aufstieg und Krise der deutschen Atomwirtschaft 1945–1975. Verdrängte Alternativen in der Kerntechnik und der Ursprung der nuklearen Kontroverse.'' Hamburg 1983, S. 462f.</ref> Es wird sogar die Auffassung vertreten, dass in den Anfangsjahren der entscheidende Antrieb für das deutsche Kernenergieprogramm darin bestand, damit die Option auf eine Nuklearbewaffnung zu schaffen.<ref>siehe Radkau/Hahn in Literaturliste</ref> Während die deutsche Atompolitik in Fortsetzung des Uranprojekts (siehe oben) zunächst auf den [[Schwerwasserreaktor]] setzte, übernahm man in den 1960er Jahren das günstigere amerikanische Konzept des [[Leichtwasserreaktor]]s, ein „Sieg der Ökonomen über die Techniker“.<ref>[[Joachim Radkau]]: ''Technik in Deutschland. Vom 18. Jahrhundert bis heute.'' Frankfurt / New York 2008, S. 359.</ref>

Mit dieser Nachahmung der Amerikaner ergaben sich für Deutschland spezifische Probleme: So waren die zivilen amerikanischen Reaktoren in Anbetracht des Status der USA als [[Atommacht]] derart gewählt, dass sie von den militärischen Uran- und Plutoniumanlagen profitierten, womit eine fließende Grenze zur Militärtechnik eine Grundvoraussetzung der dortigen Reaktorentwicklung war. Deshalb war die Eignung der amerikanischen Reaktortechnik für Deutschland insoweit fraglich, zumindest für den Fall, dass sich Deutschland für alle Zeiten als Nichtatommacht begriffen hätte. Zudem war die Sicherheitsphilosophie beiderseits des Atlantiks eine andere: In den USA war man sich bewusst, dass Leichtwasserreaktoren eine geringere inhärente Sicherheit boten als andere zu dieser Zeit diskutierte Reaktortypen. Deshalb war es weitgehend Konsens, dass man mit dem Schlimmsten rechnen müsse und Kernkraftwerke dementsprechend vorwiegend in dünnbesiedelten und leicht zu evakuierenden Regionen gebaut werden sollten. In der viel dichter besiedelten Bundesrepublik war dies dagegen nicht möglich, da man sonst kaum Reaktorstandorte hätte ausweisen können. Stattdessen wurde, um einen entsprechenden Sicherheitsabstand vermeiden zu können, überlegt, Kernkraftwerke unterirdisch zu errichten, was aber von der Atomindustrie vehement abgelehnt wurde. Andere Planungen sahen dagegen dezidiert Kernkraftwerke vor, die nahe den Großstädten [[Ludwigshafen am Rhein]] bzw. [[Frankfurt am Main]] liegen sollten, um die dort ansässige Chemieindustrie mit [[Prozesswärme]] zu versorgen; maßgeblich aus den Überlegungen heraus motiviert, die besondere Zuverlässigkeit deutscher Kernkraftwerke zu beweisen.<ref>Joachim Radkau: ''Technik in Deutschland. Vom 18. Jahrhundert bis heute.'' Frankfurt / New York 2008, S. 360.</ref>

In den 1960er Jahren wurden zahlreiche weitere Kernkraftwerke mit deutlich höherer Leistung gebaut. So hatte das 1966 in Betrieb gehende [[Kernkraftwerk Gundremmingen]] eine Leistung von 250 MW. 1968 wurde der Erzfrachter „[[Otto Hahn (Schiff)|Otto Hahn]]“ als nuklear betriebenes Forschungsfrachtschiff in Betrieb genommen; nach dem Ende des nuklearen Betriebs 1979 wurde es wieder auf Dieselantrieb umgerüstet.
In den 1970er Jahren wurde insbesondere nach der ersten [[Ölpreiskrise]] 1973/74 der Bau von Kernkraftwerken forciert. Diese [[Kernreaktor]]en, wie etwa der Block B des [[Kernkraftwerk Biblis|Kernkraftwerks Biblis]], leisteten etwa 1,3 GW (= 1300 MW). Im Zuge der Proteste der [[Anti-Atomkraft-Bewegung]] gegen den Bau des [[Kernkraftwerk Wyhl|Kernkraftwerks Wyhl]] 1975 in Deutschland entstand eine größere Opposition gegen die zivile Nutzung der Kernenergie. In [[Österreich]] wurde 1978 in [[Volksabstimmung in Österreich über die Inbetriebnahme des Kernkraftwerkes Zwentendorf|einer Volksabstimmung]] beschlossen, das bereits fertig gebaute [[Kernkraftwerk Zwentendorf]] nicht in Betrieb zu nehmen.<ref>[http://www.bmi.gv.at/cms/BMI_wahlen/volksabstimmung/Ergebnisse.aspx ''Ergebnis der Volksabstimmung zum Kernkraftwerk Zwentendorf.''] Bundesministerium für Inneres</ref> Die Kritik an der Kernenergie verstärkte und verschärfte sich insbesondere durch das schwere Reaktorunglück im [[Kernkraftwerk Three Mile Island]] bei [[Harrisburg (Pennsylvania)|Harrisburg]] ([[Vereinigte Staaten|USA]]) am 28. März 1979, bei dem es erstmals zu einer partiellen [[Kernschmelze]] kam.

1983 wurde in [[Schmehausen]] der Thorium-[[Hochtemperaturreaktor]] ([[Kernkraftwerk THTR-300]]) in Betrieb genommen. Dieser [[Prototyp (Technik)|Prototyp]] eines [[Kugelhaufenreaktor]]s wurde sechs Jahre später nach mehreren technischen Störungen, langen Stillstandsphasen und nur 14 Monaten Volllastbetrieb stillgelegt. Die Stilllegung war notwendig geworden, weil die Anlage 1989 am Rande der [[Insolvenz]] stand und keine Einigung über die Übernahme der auch weiterhin zu erwartenden hohen Betriebsverluste erzielt werden konnte. Der THTR wurde in den ''[[Sicherer Einschluss|Sicheren Einschluss]]'' überführt.
Am 26. April 1986 ereignete sich die [[Katastrophe von Tschernobyl]], bei der nach einer [[Kernschmelze]] auch in Westeuropa große Mengen von Radioaktivität [[Radioaktiver Niederschlag|niedergingen]]. In der Folge nahm insbesondere in Europa die Kritik an der Nutzung der Kernenergie deutlich zu. Bis 2005 wurden zwei DDR-Kernkraftwerke ([[Kernkraftwerk Greifswald|Greifswald]] (2200 MW) und [[Kernkraftwerk Rheinsberg|Rheinsberg]] (70 MW)) aus ökonomischen Gründen vom Netz genommen.

Die rot-grüne [[Kabinett Schröder I|Regierung Schröder I]] beschloss im Juni 2000 den [[Atomausstieg#2023: Deutschland|Ausstieg aus der kommerziellen Nutzung der Kernenergie]] bis etwa 2020.<ref name="ausstieg">{{Webarchiv |url=http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/A/gesetz-beendigung-kernenergienutzung,property=pdf,bereich=bmwi,sprache=de,rwb=true.pdf |text=''Gesetz zur geordneten Beendigung der Kernenergienutzung zur gewerblichen Erzeugung von Elektrizität.'' |wayback=20161020220042}} (PDF; 0,7 MB) beim BMWi</ref> Im Jahr 2010 beschloss die [[schwarz-gelbe Koalition]] [[Kabinett Merkel II]] eine [[Laufzeitverlängerung deutscher Kernkraftwerke]] um 8 bzw. 14 Jahre. Dieser Beschluss war politisch und gesellschaftlich stark umstritten. Als Reaktion auf die [[Nuklearkatastrophe von Fukushima]] verkündete die Bundesregierung im März 2011 zunächst ein dreimonatiges [[Atom-Moratorium]]. Im [[Atomkonsens]] wurde der Ausstieg bis Ende 2022 beschlossen und die acht ältesten Kernreaktoren in Deutschland wurden sofort stillgelegt. Am 15. April 2023 wurde mit der Abschaltung der letzten drei Kernkraftwerke der Atomausstieg in Deutschland vollzogen.

=== Internationale Perspektive ===
{{Hauptartikel|Kernenergie nach Ländern}}
[[Datei:Kernenergie nach Jahren.svg|mini|hochkant=1.4|Installationen und Deinstallationen von Kernenergieanlagen zur Stromerzeugung. 
(Leistung aller neu installierten Kernkraftwerke [durchgezogener Rahmen] bzw. aller zerstörten oder permanent stillgelegten Kernkraftwerke [gepunkteter Rahmen] – aufgeschlüsselt nach Jahren und Ländern. Die Legende gibt die [[ISO-3166-1-Kodierliste|ISO-3166-1-Kodes]] der Länder an. Quelle:<ref name="pris" />)]]
[[Datei:Nuclear-energy-timeline.svg|lang=de|mini|Die Anzahl aktiver Reaktoren stagniert seit 1990]]
[[Datei:20211104 Percentage of electricity from fossil fuels, nuclear, renewables - biggest fossil fuel emitters.svg|mini|Anteil der Stromerzeugung durch Kernenergie in Ländern mit dem größten Verbrauch fossiler Brennstoffe]]
Mit Stand November 2022 waren 423 Reaktorblöcke mit einer Gesamtleistung von 379,3 GW in 32 Ländern in Betrieb.<ref name="pris">{{Internetquelle |url=https://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByCountry.aspx |titel=PRIS – Power Reactor Information System, Operational & Long-Term Shutdown Reactors |hrsg=iaea.org |abruf=2022-11-20}}</ref> Weitere 56 Reaktorblöcke mit einer Gesamtleistung von 57,7 GW befinden sich in Bau.<ref>{{Internetquelle |url=https://pris.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/UnderConstructionReactorsByCountry.aspx |titel=PRIS – Power Reactor Information System, Under Construction Reactors |hrsg=iaea.org |abruf=2022-11-20}}</ref> Dazu sind mehr als 100 [[Kernkraftwerk]]e für das kommende Jahrzehnt in Planung.<ref>Angaben von Statista.com [https://de.statista.com/statistik/daten/studie/157767/umfrage/anzahl-der-geplanten-atomkraftwerke-in-verschiedenen-laendern/ de.statista.com]</ref> Da parallel zu den Neubauten bisher auch schon 203 Kernkraftwerksblöcke abgeschaltet wurden,<ref>{{Internetquelle |url=https://pris.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/ShutdownReactorsByCountry.aspx |titel=PRIS – Power Reactor Information System, Permanent Shutdown Reactors |hrsg=iaea.org |abruf=2022-11-20}}</ref> blieb die Zahl der Reaktoren seit den 1990er Jahren weitgehend konstant.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.worldnuclearreport.org/IMG/png/wnr2019/7.png |titel=Fig 7: World Nuclear Reactor Fleet, 1954–2019 |werk=The World Nuclear Industry Status Report 2019 |hrsg=Mycle Schneider Consulting |datum=2019-09 |abruf=2020-01-09}}</ref> Durch die weltweit steigende [[Stromerzeugung]] sank der Anteil der Kernkraft von 1996 bis 2018 von 17,5 % auf 10,15 %.<ref name="sp1">Spiegel Online: [https://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/atomindustrie-weltweit-im-niedergang-laut-studie-von-mycle-schneider-a-842956.html Atomenergie verliert weltweit an Bedeutung] vom 6. Juli 2012; Abruf: 9. Juli 2012.</ref><ref name="wnr-fig3">{{Internetquelle |url=https://www.worldnuclearreport.org/IMG/png/wnr2019/3.png |titel=Fig 3: Nuclear Electricity Production 1985–2018 in the World … |werk=The World Nuclear Industry Status Report 2019 |hrsg=Mycle Schneider Consulting |datum=2019-09 |abruf=2020-01-09}}</ref> 2021 erreichte die in Kernkraftwerken erzeugte elektrische Energie ein Rekordhoch von {{wert|2739|u=TWh}}.<ref name=":2" /> In der [[Europäische Union|EU]] decken Kernkraftwerke etwa 25 % der verbrauchten Elektrizität (787 TWh Erzeugung bei 117 GW installierter Leistung).<ref name="wna-EU">{{Internetquelle |url=https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/others/european-union |titel=Nuclear Power in the European Union |hrsg=World Nuclear Association |datum=2019-12 |sprache=en |abruf=2020-01-10}}</ref>
Neben stationären [[Kernreaktor]]en gibt es etwa 180 Reaktoren auf ca. 140 Wasserfahrzeugen,<ref>{{Internetquelle |url=http://www.engineersgarage.com/articles/nuclear-power-plants?page=2 |titel=Nuclear Power Plants & Nuclear Reactors – Nuclear Power in the World Today |hrsg=engineersgarage.com |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20131004215527/http://www.engineersgarage.com/articles/nuclear-power-plants?page=2 |archiv-datum=2013-10-04 |abruf=2013-04-22}}</ref> darunter [[Atom-U-Boot]]e, [[Nimitz-Klasse#Antrieb|Flugzeugträger]], einige [[Atomeisbrecher]], 4 [[Liste ziviler Schiffe mit Nuklearantrieb|Frachtschiffe]], sowie ein [[Russisches schwimmendes Kernkraftwerk|seegestütztes Kernkraftwerk]]. Es wurden auch bereits [[RORSAT|Satelliten]] mit Kernreaktoren betrieben und [[Kernenergieantrieb#Kernenergieantrieb von Fluggeräten|Reaktorkonzepte für Flugzeuge]] erforscht.

Laut dem PRIS (Power Reactor Information System) der [[Internationale Atomenergie-Organisation|IAEA]] sind die Anzahl der Kernkraftwerke und die installierte Leistung seit 1995 gestiegen.<ref>[https://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/WorldTrendNuclearPowerCapacity.aspx PRIS – Nuclear Power Capacity Trend]</ref><ref name="pris" /> Im Jahr 2011 waren laut IAEA 65 Reaktoren weltweit im Bau sowie 114 in Planung.<ref>{{Internetquelle |url=https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/RDS2-32_web.pdf |titel=Nuclear Power Reactors in the World – 2012 Edition |hrsg=[[Internationale Atomenergie-Organisation|IAEA]] |datum=2012-06-01 |seiten=20 |format=PDF; 794 kB |sprache=en |abruf=2013-05-18}}</ref> Nach der [[Nuklearkatastrophe von Fukushima]] wurden zahlreiche Neubaupläne vorübergehend revidiert. Beispielsweise stoppte China kurzzeitig alle Neubaupläne, steigerte dann aber stetig die jährlich erzeugte Energiemenge von 87 TWh im Jahr 2011 auf 401 TWh im Jahr 2021.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.worldwatch.org/system/files/WorldNuclearIndustryStatusReport2011_%20FINAL.pdf |text=''The World Nuclear Industry Status Report 2011.'' |wayback=20120130213207 |archiv-bot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot}} (PDF; 4,1 MB); vgl. auch [http://www.zeit.de/online/2008/03/interview-mez Interview mit dem Energiepolitik-Forscher Lutz Mez] sowie {{Webarchiv |url=http://www.iaea.or.at/programmes/a2 |text=International Atomic Energy Agency (IAEA): Power Reactor Information System (PRIS) |wayback=20120127121504}}; International Atomic Energy Agency (IAEA): International Status and Prospects of Nuclear Power. GOV/INF/2008/10-GC(52)/INF/6, 12. August 2008; atw Schnellstatistik Kernkraftwerke 2008. atw, 54. Jg., Heft 1, Januar 2009.</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://ourworldindata.org/grapher/nuclear-energy-generation?tab=chart&country=~CHN |titel=Nuclear power generation in China |werk=Our World in Data |abruf=2022-11-02}}</ref>

In den USA kündigte Präsident Barack Obama den Bau einer „neuen Generation sicherer, sauberer Atomkraftwerke“ an und bot dafür staatliche Kreditgarantien in Höhe von 38,6 Mrd. Euro.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.sueddeutsche.de/politik/usa-obama-setzt-auf-atomkraft-1.73906 |titel=USA: Obama setzt auf Atomkraft |werk=[[Süddeutsche Zeitung]] |datum=2010-05-17 |abruf=2013-04-22}}</ref> Mit Stand Februar 2020 befinden sich in den USA zwei [[Kernkraftwerk Vogtle|Atomreaktoren in Bau]].<ref>{{Internetquelle |url=https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-t-z/usa-nuclear-power |titel=Nuclear Power in the USA |hrsg=World Nuclear Association |datum=2013-11-22 |sprache=en |abruf=2013-12-24}}</ref> Die Laufzeitverlängerung über die bilanztechnisch geplante ursprüngliche Laufzeit von 40 Jahren hinaus wird bereits in den USA bei einigen Kraftwerken vollzogen und der weltweit älteste in Betrieb befindliche kommerzielle Reaktor ([[Kernkraftwerk Beznau]]) nahm in den 1960er Jahren seinen Betrieb auf.

Die damalige französische Regierung unter [[François Fillon]] bekräftigte 2011, dass die Kernenergie der Grundpfeiler der seit 40 Jahren andauernden Politik der Energieunabhängigkeit bleiben werde.<ref name="science">''Nuclear Power's Global Fallout.'' In: ''Science.'' Band 331, 25. März 2011, S. 1502–1503.</ref> Der im Mai 2012 neugewählte Präsident [[François Hollande|Hollande]] hat im Wahlkampf mit den (französischen) Grünen vereinbart, 24 der 58 französischen Reaktoren abschalten zu wollen, tatsächlich wurde während Hollandes Amtszeit nicht ein einziger Reaktor stillgelegt. Die zwei Reaktoren des [[Kernkraftwerk Fessenheim|Kraftwerks Fessenheim]] wurden 2020 unter seinem Nachfolger [[Emmanuel Macron|Macron]] endgültig abgeschaltet. Zum Stand 2019 war ein Reaktor (Flamanville 3) in Bau. Die staatliche Umweltbehörde warnte davor, dass der Bau neuer Kernreaktoren in dem Land nicht wirtschaftlich sei. Der staatliche Konzern EdF, der die Reaktoren des Landes betreibt, hat Berichten zufolge Schulden in Höhe von ~50 Milliarden Dollar, und muss bis 2030 ~100 Milliarden Euro investieren, um die alten Reaktoren in Betrieb zu halten.<ref name="dwfrance" /><ref name="francere" /> Im Februar 2022 kündigte Macron eine „Renaissance der Kernkraft“ an. Dazu sollen bis zu 14 neue Reaktoren gebaut und die Laufzeit sicherer Meiler über 50 Jahre hinaus verlängert werden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.zdf.de/nachrichten/politik/macron-atomkraftwerke-frankreich-100.html |titel=Macron: Frankreich will bis zu 14 neue Atomreaktoren bauen |werk=ZDF heute |datum=2022-02-10 |sprache=de |abruf=2022-11-02}}</ref> Im November 2022 bekräftigte er, den Bau neuer Kernkraftwerke zu beschleunigen.<ref>{{Literatur |Autor=WELT |Titel=Frankreich: „Renaissance der französischen Atomkraft“ – Tempo beim Bau neuer Atomkraftwerke |Sammelwerk=DIE WELT |Datum=2022-11-02 |Online=https://www.welt.de/wirtschaft/article241917543/Frankreich-Renaissance-der-franzoesischen-Atomkraft-Tempo-beim-Bau-neuer-Atomkraftwerke.html |Abruf=2022-11-02}}</ref>

In [[Volksrepublik China|China]] befinden sich mit Stand Februar 2020 10 Kernkraftwerke in Bau, etwa 148 weitere Reaktorblöcke befinden sich in Planung.<ref>{{Internetquelle |url=https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-a-f/china-nuclear-power |titel=Nuclear Power in China |hrsg=World Nuclear Association |abruf=2013-12-24}}</ref> Im März 2011 setzte die Regierung die Genehmigung neuer Kernkraftwerke vorübergehend aus. Bis 2020 war eine Verachtfachung der installierten Leistung auf insgesamt 80 GW vorgesehen, bis Februar 2020 waren es jedoch nur 45,53 GW.<ref>[https://www.faz.net/artikel/C32436/atomprogramm-wird-ueberprueft-china-legt-reaktorbau-nun-doch-auf-eis-30330703.html ''China legt Reaktorbau nun doch auf Eis'']. In: ''FAZ.'' 16. März 2011. Abgerufen am 10. September 2011.</ref> Im Juli 2011 wurde berichtet, dass China wieder auf einen rasanten Ausbau der Kernenergie setzen würde, die Atomkatastrophe von Fukushima habe daran nicht viel geändert.<ref>[https://www.heise.de/newsticker/meldung/China-setzt-weiter-auf-Atomkraft-1273450.html?view=print ''China setzt weiter auf Atomkraft.''] In: ''www.heise.de.'' 5. Juli 2011. Abgerufen am 7. Februar 2011.</ref> Zum Stand 2021 sollen sich 17 Reaktoren im Bau befinden. China hat deutlich weniger Reaktoren gebaut als ursprünglich geplant, der Anteil der Kernenergie an der Stromerzeugung lag 2019 bei 5 %,<ref name="dwfrance">{{cite news |title=A global nuclear phaseout or renaissance? {{!}} DW {{!}} 04.02.2021 |url=https://www.dw.com/en/germany-looking-for-final-repository-for-nuclear-waste-global-outlook/a-56449115 |access-date=25 November 2021 |work=Deutsche Welle (www.dw.com)}}</ref> und Beobachter warnten davor, dass neben den Risiken auch die veränderte Wirtschaftlichkeit der Energieerzeugung dazu führen könnte, dass neue Kernkraftwerke „in einer Welt, die sich auf billigere, zuverlässigere erneuerbare Energien verlegt, keinen Sinn mehr machen“.<ref name="cnnchina">{{cite news |last1=Griffiths |first1=James |title=China's gambling on a nuclear future, but is it destined to lose? |url=https://edition.cnn.com/2019/09/13/business/china-nuclear-climate-intl-hnk/index.html |access-date=2021-11-25 |work=CNN}}</ref><ref name="francere">{{cite news |title=Building new nuclear plants in France uneconomical -environment agency |url=https://www.reuters.com/article/france-nuclearpower/building-new-nuclear-plants-in-france-uneconomical-environment-agency-idUSL8N1YF5HC |access-date=2021-11-25 |work=Reuters |date=2018-12-10 |language=en}}</ref>

Deutschland entschied sich bereits unter der Regierung Schröder für einen [[Atomausstieg#2023: Deutschland|Atomausstieg]] bis etwa 2020/21. Die Regierung Merkel verlängerte zunächst die Laufzeiten, leitete jedoch nach dem Reaktorunfall von Fukushima einen beschleunigten Atomausstieg bis 2021 ein, welcher am 15. April 2023 begonnen wurde.<ref>[[Bundestag]]: [https://www.bundestag.de/dokumente/textarchiv/2010/32009392_kw43_de_atompolitik/index.html ''Laufzeitverlängerung von Atomkraftwerken zugestimmt.''] Dort Links zu den beiden Änderungen des Atomgesetzes (17/3051, 17/3052), die Errichtung eines Energie- und Klimafonds (17/3053) sowie das [[Kernbrennstoffsteuergesetz]] (17/3054)</ref>

In [[Indien]] werden mit Stand Februar 2020 sieben Kernkraftwerke gebaut.<ref>{{Internetquelle |url=https://world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-g-n/india |titel=Nuclear Power in India |hrsg=World Nuclear Association |datum=2013-12-01 |sprache=en |abruf=2013-12-24}}</ref> 32 Reaktoren und 6 neue Kraftwerke befinden sich in Planung. Es ist vorgesehen, bis 2050 25 % des Elektrizitätsbedarfs durch Kernenergie zu decken.<ref name="science" />
[[Russland]] betreibt mit Stand Februar 2020 38 Reaktoren und baut 4, 31 befinden sich in Planung.<ref>{{Internetquelle |url=https://world-nuclear.org/Information-Library/Country-Profiles/Countries-O-S/Russia-Nuclear-Power |titel=Nuclear Power in Russia |hrsg=World Nuclear Association |datum=2013-11-29 |sprache=en |abruf=2013-12-24}}</ref>
[[Südkorea]] betreibt derzeit 25 Reaktoren an vier Standorten, drei weitere Reaktoren befinden sich im Bau. Präsident Yoon Suk-yeo hat im Juli 2022 Ausstiegspläne seines Vorgängers aus dem Jahr 2017 verworfen.<ref>{{Internetquelle |url=https://world-nuclear-news.org/Articles/New-energy-policy-reverses-Korea-s-nuclear-phase-o |titel=New energy policy reverses Korea's nuclear phase-out |werk=World Nuclear News |datum=2022-07-05 |sprache=en |abruf=2022-11-02}}</ref> Langfristig ist geplant, den Anteil der [[Kernenergie in Südkorea|Kernenergie]] auf 34,6 % zu vergrößern.<ref name="World Nuclear News 2023">{{cite web | title=South Korea increases expected contribution of nuclear power : Nuclear Policies | website=World Nuclear News | date=2023-01-12 | url=https://www.world-nuclear-news.org/Articles/South-Korea-increases-expected-contribution-of-nuc | access-date=2023-01-13|language=en}}</ref>
[[Italien]] hat nach einem Volksentscheid im Juni 2011, in dem sich 95 % der Bürger gegen den Wiedereinstieg entschieden, den von der Regierung [[Berlusconi]] geplanten Wiedereinstieg ad acta gelegt.<ref>[https://www.spiegel.de/politik/ausland/niederlage-bei-volksabstimmung-italiener-sagen-nein-zur-atomkraft-und-zu-berlusconi-a-768207.html ''Italiener sagen nein zur Atomkraft – und zu Berlusconi.''] In: ''Spiegel online.'' 13. Juni 2011. Abgerufen am 10. September 2011.</ref>
[[Tschechien]] plant seinen Anteil an Kernenergie an der Stromerzeugung von 30 % schrittweise auf 58 % zu erhöhen. Hierzu wurde 2019 beschlossen, am Standort [[Kernkraftwerk Dukovany|Dukovalbny]] einen leistungsstarken Reaktor zu errichten, der um das Jahr 2035 bis dahin ausgediente Einheiten ersetzen kann. Danach sollen neue Kapazitäten am Standort [[Kernkraftwerk Temelín|Temelín]] entstehen. Die Regierung will damit ihre Energieunabhängigkeit sichern und erwartet einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Czech-government-to-back-new-nuclear-units |titel=Czech state to back new nuclear units : Nuclear Policies - World Nuclear News |datum=2019-07-09 |sprache=en |abruf=2022-11-02}}</ref>
In [[Japan]] gingen bis zum 5. Mai 2011 sukzessive alle Reaktoren aus Wartungsgründen vom Netz. Für die Wiederanfahr-Erlaubnis sind die lokalen Parlamente zuständig, die lange alle Anträge abschlägig beschieden haben. Mitte September 2012, eineinhalb Jahre nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima, beschloss die japanische Regierung den schrittweisen Ausstieg aus der Atomenergie bis spätestens 2040.<ref>[https://www.focus.de/politik/ausland/wegen-reaktorunglueck-in-fukushima-japan-verkuendet-atomausstieg-bis-2040_aid_819567.html ''Wegen Reaktorunglück in Fukushima: Japan verkündet Atomausstieg bis 2040''] bei focus.de, 14. September 2012 (abgerufen am 14. September 2012).</ref> Die Regierung von [[Shinzo Abe]] hat diesen Ausstieg allerdings wieder rückgängig gemacht.<ref name="ntv" /> Das [[Kernkraftwerk Sendai]] wurde am 10. August 2015 als erstes Kernkraftwerk nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima wieder angefahren. Für weitere 25 Reaktoren liefen Anträge auf Wiederzulassung. Nach dem Abschalten der Kernkraftwerke sind die Strompreise um 20 bis 30 % gestiegen; Japan musste im Jahr fossile Brennstoffe für geschätzte 26 Mrd. € zusätzlich importieren.<ref name="faz" /> Bis 2019 gingen 8 Reaktoren wieder ans Netz, 21 wurden endgültig abgeschaltet und 25 weitere waren inaktiv. Bis 2022 haben insgesamt 17 Reaktoren die verschärften Sicherheitsüberprüfungen bestanden und sollen laut Regierung möglichst bald wieder ans Netz gehen. Im August 2022 leitete die Regierung unter Fumio Kishda einen deutlichen Kurswechsel hin zur Kernenergie ein. Existierende Meiler sollen 60 Jahre lang laufen dürfen, und zusätzlich neu entwickelte Kraftwerke gebaut werden.<ref>{{Internetquelle |autor=Christian Stör |url=https://www.fr.de/politik/japan-akw-atomkraft-energie-krise-bau-atomkraftwerke-fukushima-gau-zr-91744489.html |titel=Atomkraft: Japan plant Bau neuer Atomkraftwerke |werk=Frankfurter Rundschau |datum=2022-08-24 |sprache=de |abruf=2022-11-06}}</ref>

== Technische Aspekte ==
Für die Nutzung der Kernenergie werden nicht nur Kernkraftwerke benötigt, sondern auch Bergwerke zur Förderung von [[Uranerz]], Anlagen zur [[Uran-Anreicherung]], um das Erz in Kernbrennstoff zu verwandeln, [[Zwischenlager (Kerntechnik)|Zwischenlager]] zur sicheren Aufbewahrung von abgebrannten [[Brennstab|Brennstäben]], [[Kernchemie|kernchemische]] Anlagen, um den anfallenden [[Radioaktiver Abfall|radioaktiven Abfall]] zur langfristigen Lagerung herzurichten und schließlich [[Endlager (Kerntechnik)|Endlager]], in denen der radioaktive Abfall aufbewahrt wird, bis er durch radioaktiven Zerfall ungefährlich geworden ist. Wenn die noch nicht gespaltenen Anteile des Urans und neu entstandene spaltbare Elemente in abgebrannten Brennstäben zur weiteren Erzeugung von elektrischer Energie in Kernkraftwerken verwendet werden sollen, kommen zusätzlich [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen zum Einsatz.

=== Kernspaltung ===
{{Hauptartikel|Kernspaltung}}
[[Datei:Kernspaltung.svg|mini|Induzierte Kernspaltung von Uran-235]]

Bei der [[Kernspaltung#Neutroneninduzierte Spaltung|induzierten Kernspaltung]] zerfällt ein [[Atomkern]] eines [[Uran]]- oder [[Plutonium]]-[[Isotop]]s, nachdem er ein [[Neutron]] absorbiert hat, in (meist) zwei leichtere Kerne (die ''Spaltfragmente''). Die frei werdende Energie stammt aus der Differenz an [[Bindungsenergie#Kernphysik|Bindungsenergie]] der Spaltfragmente gegenüber dem Ursprungskern und wird in Form von [[Kinetische Energie|kinetischer Energie]] der Spaltfragmente und als [[Gammastrahlung]] freigesetzt. Einschließlich der Energie, die beim nachträglichen [[Radioaktivität|radioaktiven Zerfall]] der Spaltfragmente noch frei wird, ergeben sich pro Spaltung etwa 200 [[Elektronenvolt|MeV]], also knapp 1 MeV pro Nukleon. Außer den Spaltprodukten werden bei der Spaltung auch 2–3 [[Promptes Neutron|prompte Neutronen]] freigesetzt. Diese können weitere Kernspaltungen bewirken und führen so zu einer [[Kettenreaktion]]. Die nach der Spaltung aus den Spaltfragmenten noch abgegebenen [[Verzögertes Neutron|verzögerten Neutronen]] ermöglichen es, die Kettenreaktion in einem [[Kernreaktor]] technisch zu steuern (siehe [[Kritikalität]]).

Der Energieausbeute von rund 200 MeV pro Spaltung entspricht eine thermische Energie von etwa 0,96 MWd (Megawatt-Tagen) pro Gramm Uran-235 oder Plutonium-239. Die gleiche thermische Energie kann durch Verbrennen von 2,8 t Steinkohle, 10 t Braunkohle oder 1,9 t leichtem Heizöl gewonnen werden.<ref>''Kernenergie.'' In: ''Brockhaus Enzyklopädie.'' 21. Auflage. 2006.</ref>

=== Kernkraftwerk ===
{{Hauptartikel|Kernkraftwerk}}
[[Datei:Kernkraftwerk Grafenrheinfeld - 2013.jpg|mini|Das [[Kernkraftwerk Grafenrheinfeld]], zwischen den [[Kühlturm|Kühltürmen]] die Betonkuppel mit dem Kernreaktor]]

Kernkraftwerke wandeln die Energie aus Kernspaltung in Wärmeenergie und diese in elektrische Energie um. [[Kernkraftwerk]]e führen gesteuerte [[Kettenreaktion]]en von [[Kernspaltung]]en in [[Kernreaktor]]en durch. Mit der bei diesem Prozess freiwerdenden Hitze wird Wasserdampf produziert, der auf Turbinen geleitet wird, die Generatoren antreiben und dabei [[Elektrischer Strom|elektrischen Strom]] produzieren. Weiterhin sind im militärischen Bereich einige [[Flugzeugträger]], [[Atom-U-Boot]]e und wenige [[Atomkreuzer]] mit [[Kernenergieantrieb]] ausgestattet; im zivilen Bereich hat sich dieser Antrieb lediglich für [[Atomeisbrecher]] durchgesetzt (''siehe auch: [[Liste ziviler Schiffe mit Nuklearantrieb]]'').

=== Sicherheit ===
{{Hauptartikel|Reaktorsicherheit}}

Die Sicherheit von Kernkraftwerken spielt eine immer größer gewordene Rolle, besonders infolge der [[Liste von Unfällen in kerntechnischen Anlagen|Reaktorunfälle]] von [[Nuklearkatastrophe von Tschernobyl|Tschernobyl]] und [[Nuklearkatastrophe von Fukushima|Fukushima]], bei denen die [[Kettenreaktion]] bzw. die [[Kernreaktor|Nachwärmeproduktion]] außer Kontrolle gerieten. Die immer schärferen Sicherheitsvorschriften führten zu vielen zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen, und damit auch zu erhöhten Betriebskosten.<ref name=":1">{{Internetquelle |autor=Max Roser |url=https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth |titel=Why did renewables become so cheap so fast? |hrsg=Our World in Data |datum=2020-12-01 |sprache=en |abruf=2021-11-04}}</ref> Letztendlich zählt die Kernspaltung jedoch zu den sichersten Energieträgern bezüglich Todesfällen in der Vergangenheit. Mit 0,07 Toden pro erzeugter TWh Strom (Tode/TWh) bewegt sie sich in der gleichen Größenordnung wie Wind- und Solarstromerzeugung. Zum Vergleich: Die Zahlen der verursachten Tode/TWh für Stromerzeugung aus Erd- (2,8 Tode/TWh) und Biogas (4,6 Tode/TWh) sind 2 Größenordnungen höher. Die für Kohle (24,6 Tode/TWh) und Öl (18,4 Tode/TWh) eine weitere Größenordnung.<ref name=":0" />

Wie alle Arten der Energieerzeugung wird auch die Kernenergie zunehmend von der [[Globale Erwärmung|globalen Erwärmung]] beeinträchtigt. Ereignisse wie Hitze, Stürme und Dürren stellen eine wachsende Bedrohung dar. Höhere Temperaturen beeinträchtigen die Kühlung, während Stürme, insbesondere tropische Wirbelstürme, zu Abschaltungen oder eingeschränkten Betriebsabläufen führen können. Auch ungewöhnlich große Quallenpopulationen infolge der Erwärmung des Wassers führten bereits zu verstopften Kühlansaugrohren.<ref>{{cite news |title=Nuclear power's reliability is dropping as extreme weather increases |url=https://arstechnica.com/science/2021/07/climate-events-are-the-leading-cause-of-nuclear-power-outages/ |access-date=2021-11-24 |work=Ars Technica |date=2021-07-24 |language=en-us}}</ref><ref name="weather1">{{cite journal |last1=Ahmad |first1=Ali |title=Increase in frequency of nuclear power outages due to changing climate |journal=Nature Energy |date=2021-07 |volume=6 |issue=7 |pages=755–762 |doi=10.1038/s41560-021-00849-y |bibcode=2021NatEn...6..755A |language=en |issn=2058-7546}}</ref> In einer Untersuchung von 2008 stellte die [[Gesellschaft für Reaktorsicherheit]] (GRS) fest, dass Extremwetterereignisse zu teilweisen oder vollständigen Ausfällen von Sicherheitssystemen führen können. Auf Grundlage der prognostizierten Klimaveränderungen für Mitteleuropa gelangte die GRS dennoch zu dem Schluss, dass „im Laufe der kommenden Jahrzehnte […] keine nennenswerte Zunahme der Gefährdung der deutschen Kernkraftwerke durch extreme Wetterereignisse und Witterungsbedingungen zu erwarten“ sei.<ref>{{Literatur |Hrsg=Gesellschaft für Reaktorsicherheit |Titel=Entwicklung und Erprobung von PSA-Methoden und Werkzeugen. Teilvorhaben: Methoden |TitelErg=Untersuchungen zu extremen Wetterereignissen und Witterungsbedingungen |Datum=2008-12 |Seiten=14 ff., 65 |Online=https://www.grs.de/sites/default/files/publications/GRS-A-3426.pdf |Format=PDF |KBytes= |Abruf=2023-09-09}}</ref>

Neuartige Reaktortypen<ref name="adva1" /> und die Aufweichung von Sicherheitsstandards zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Kernenergie können die Risiken erhöhen und neue Unfallrisiken mit sich bringen.<ref name="10.1016/j.erss.2014.04.015" />

=== Brennstoffkreislauf ===
{{Hauptartikel|Brennstoffkreislauf|Uranwirtschaft}}
[[Datei:Schema radioaktiver Abfaelle.svg|mini|Brennstoffkreislauf mit Versorgung, Entsorgung und Wiederaufarbeitung]]

Der nukleare Brennstoffkreislauf umfasst mehrere Phasen, beginnend mit der Gewinnung von Uran bis hin zur Entsorgung des verbrauchten Brennstoffs. Zunächst wird Uranerz abgebaut und zu [[Yellowcake]] verarbeitet. Danach wird dieses in [[Uranhexafluorid]] umgewandelt und [[Uran-Anreicherung|angereichert]], um den Anteil an spaltbarem Uran-235 zu erhöhen. Mit dem angereicherten Uran werden dann [[Brennelement]]e hergestellt, die in Kernreaktoren eingesetzt werden, wo durch die Spaltung von Uran-235 Wärme zur Stromerzeugung entsteht. Nach der Nutzung im Reaktor wird der verbrauchte Brennstoff entweder [[Wiederaufarbeitung|wiederaufgearbeitet]], um wiederverwendbare Materialien zurückzugewinnen, was als geschlossener Brennstoffkreislauf bezeichnet wird, oder direkt [[Zwischenlager (Kerntechnik)|zwischengelagert]] bzw. [[Endlager (Kerntechnik)|endgelagert]], was als offener Brennstoffkreislauf bezeichnet wird.<ref>{{Internetquelle
|url=https://www.eia.gov/energyexplained/nuclear/the-nuclear-fuel-cycle.php |titel=The Nuclear Fuel Cycle |hrsg=U.S. Energy Information Administration |datum=2023-10-26 |abruf=2024-07-19}}</ref>

=== Gewinnung und Reichweite der Brennstoffe ===
{{Hauptartikel|Uranbergbau}}

{| class="wikitable"
|+ style="padding-bottom:1em"| Weltweite Uranvorkommen nach Preiskategorie für den Abbau, ohne vorhergesagte und spekulative Vorkommen. Stand 2014<ref name="Redbook" />
! Preisklasse !! gesichert !! vermutet !! total !! Reichweite
|-
! $/kg Natururan !! kt !! kt !! kt !! Jahre
|-
| <40
|style="text-align:right"| 507
|style="text-align:right"| 176
|style="text-align:right"| 683
|style="text-align:right"| 11
|-
| {{0}}40–80
|style="text-align:right"| 1.212
|style="text-align:right"| 745
|style="text-align:right"| 1.957
|style="text-align:right"| 31
|-
| {{0}}80–130
|style="text-align:right"| 3.699
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|-
| 130–260
|style="text-align:right"| 4.587
|style="text-align:right"| 3.048
|style="text-align:right"| 7.635
|style="text-align:right"| 123
|-
! colspan="3"| gesamt: !! 16.178
! colspan="1" style="text-align:right"| 261
|-
|}

2020 wurden 20 % des in der EU genutzten natürlichen Urans aus [[Russland]] importiert. Ebenfalls 20 % wurden aus der Ex-Sowjetrepublik [[Kasachstan]] importiert.<ref>Stefan Schultz / spiegel.de vom 6. März 2022: [https://www.spiegel.de/wirtschaft/soziales/ukraine-krieg-eu-ist-auch-von-russischem-uran-abhaengig-a-d9575895-93da-4274-a5e5-167f4d9d2f0f ''EU ist auch von russischem Uran abhängig'']</ref><ref>siehe auch faz.net: [https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/klima-nachhaltigkeit/uran-wie-es-im-kampf-gegen-klimawandel-eine-rolle-spielen-kann-17818904.html ''Verhilft die Energiewende Uran zu einem Comeback?'']</ref> Andere große Produzenten von Uran sind die Vereinigten Staaten von Amerika (wobei die USA aufgrund der relativ großen Reaktorflotte Nettoimporteur sind), Kanada, Australien und einige ehemalige französische Kolonien in Afrika.

Ähnlich wie bei den fossilen Brennstoffen sind die Vorräte an Kernbrennstoffen auf der Erde begrenzt. Die Tabelle gibt einen Überblick über die bekannten abbaubaren Uranreserven und verwendet den derzeitigen Verbrauch von knapp 62.000 tU/Jahr.<ref name="Redbook">{{Internetquelle |autor=[[OECD]] |url=https://www.oecd-nea.org/ndd/pubs/2014/7209-uranium-2014.pdf |titel=Uranium: Resources, Production and Demand (The Red Book) |datum=2014 |format=PDF |abruf=2016-07-11}}</ref> Zurzeit (7/2016) liegt der Uranpreis bei etwa 60 $/kg.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.uxc.com/p/prices/UxCPrices.aspx |titel=UxC |datum=2016-07-11 |abruf=2016-07-11}}</ref> Da das Uran nur einen Bruchteil in der Wertschöpfungskette der Kernenergie ausmacht (lt. Info-Brief der 'Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages' etwa 5 %<ref>{{Webarchiv |url=http://www.bundestag.de/dokumente/analysen/2006/Uran_als_Kernbrennstoff-Vorraete_und_Reichweite.pdf |text=''Uran als Kernbrennstoff: Vorräte und Reichweite.'' |wayback=20130513020443}} auf: ''bundestag.de'' (PDF; 782 kB)</ref>) würde aber selbst eine Vervielfachung des Uranpreises die Gesamtkosten und damit den Strompreis nur gering beeinflussen. In [[Meerwasser]] ist Uran in zwar geringer Konzentration (etwa 3 Mikrogramm pro Liter = 3 [[Parts per billion|ppb]]) aber insgesamt – aufgrund der Größe der Ozeane – hohen Mengen vorhanden. Dazu kommt, dass durch den Eintrag von uranhaltigen Flusswasser bzw. der Lösung von Uran aus der ozeanischen Erdkruste dieses Vorkommen sich in gewissen Grenzen „regeneriert“. Trotz verschiedener Versuche im Labormaßstab, die die prinzipielle Machbarkeit belegen konnten, ist jedoch die Extraktion von Uran aus Meerwasser zu gegenwärtigen Preisen nicht wirtschaftlich.<ref>[http://large.stanford.edu/courses/2017/ph241/jones-j2/docs/epjn150059.pdf large.stanford.edu]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/s41893-021-00709-3 nature.com]</ref><ref>[https://cen.acs.org/articles/90/i36/Extracting-Uranium-Seawater.html cen.acs.org]</ref> Weitere unkonventionelle Uranvorkommen umfassen beispielsweise [[Granit]], das Uran in unterschiedlichen Konzentrationen enthält; auch der Chattanooga-Schiefer in den USA weist erhebliche Urananteile auf. In [[Phosphate]]n, die durch Bergbau für die Verwendung als Düngemittel gewonnen werden, ist ebenfalls Uran enthalten, mit geschätzten Gesamtressourcen von bis zu 22 Millionen Tonnen. In den USA wurde Uran früher als Nebenprodukt der Düngemittelproduktion gewonnen. Nach dem Ende des Kalten Krieges haben die USA und Russland zudem hochangereichertes Uran aus Waffenbeständen für zivile Zwecke freigegeben.<ref name="reaktortechnik">{{Literatur |Titel=Reaktortechnik: Physikalisch-technische Grundlagen | Hrsg=Albert Ziegler, Hans-Josef Allelein |Auflage=2 |Verlag=Springer Vieweg |Ort=Berlin, Heidelberg |Datum=2013 |ISBN=978-3-642-33845-8 |DOI=10.1007/978-3-642-33846-5}}</ref> S. 536 ff. Die Extraktion von Uran aus der Asche von Kohlekraftwerken ist zwar theoretisch machbar, wird aber aufgrund der zu erwartenden geringen Mengen wahrscheinlich keine wesentliche Bedeutung haben.<ref>{{Internetquelle |autor=Antoine Monnet |url=https://www-pub.iaea.org/iaeameetings/cn216pn/Thursday/Session13/069-Monnet.pdf |titel=Uranium from Coal Ash: Resource Assessment and Outlook on Production Capacities |hrsg=IAEA |datum=2014-06 |abruf=2024-07-15}}</ref>

Eine Analyse ergab, dass die Uranpreise zwischen 2035 und 2100 um zwei Größenordnungen steigen könnten und dass es gegen Ende des Jahrhunderts zu einem Mangel kommen könnte.<ref>{{cite journal |last1=Monnet |first1=Antoine |last2=Gabriel |first2=Sophie |last3=Percebois |first3=Jacques |title=Long-term availability of global uranium resources |journal=Resources Policy |date=2017-09-01 |volume=53 |pages=394–407 |doi=10.1016/j.resourpol.2017.07.008 |language=en |issn=0301-4207|quote=However, it can be seen that the simulation in scenario A3 stops in 2075 due to a shortage: the R/P ratio cancels itself out. The detailed calculations also show that even though it does not cancel itself out in scenario C2, the R/P ratio constantly deteriorates, falling from 130 years in 2013 to 10 years around 2100, which raises concerns of a shortage around that time. The exploration constraints thus affect the security of supply.}}</ref> Eine Studie von Forschern des MIT und des [[Woods Hole Oceanographic Institution|WHOI]] aus dem Jahr 2017 kam zu dem Ergebnis, dass „bei der derzeitigen Verbrauchsrate die weltweiten konventionellen Reserven an terrestrischem Uran (etwa 7,6 Millionen Tonnen) in etwas mehr als einem Jahrhundert erschöpft sein könnten“.<ref>{{cite web |last1=Haji |first1=Maha N. |last2=Drysdale |first2=Jessica |last3=Buesseler |first3=Ken |last4=Slocum |first4=Alexander H. |title=Ocean Testing of a Symbiotic Device to Harvest Uranium From Seawater Through the Use of Shell Enclosures |date=2017-06-25 |url=https://onepetro.org/ISOPEIOPEC/proceedings-abstract/ISOPE17/All-ISOPE17/ISOPE-I-17-356/17896 |publisher=OnePetro |language=en}}</ref> Der begrenzte Vorrat an Uran-235 kann bei der derzeitigen Kerntechnik wesentliche Expansionszenarien verhindern.<ref name="sol1" /> Gleichzeitig werden verschiedene Möglichkeiten zur Verringerung der Abhängigkeit von solchen Ressourcen erforscht,<ref>{{cite journal |last1=Chen |first1=Yanxin |last2=Martin |first2=Guillaume |last3=Chabert |first3=Christine |last4=Eschbach |first4=Romain |last5=He |first5=Hui |last6=Ye |first6=Guo-an |title=Prospects in China for nuclear development up to 2050 |journal=Progress in Nuclear Energy |date=2018-03-01 |volume=103 |pages=81–90 |doi=10.1016/j.pnucene.2017.11.011 |language=en |issn=0149-1970}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Gabriel |first1=Sophie |last2=Baschwitz |first2=Anne |last3=Mathonnière |first3=Gilles |last4=Eleouet |first4=Tommy |last5=Fizaine |first5=Florian |title=A critical assessment of global uranium resources, including uranium in phosphate rocks, and the possible impact of uranium shortages on nuclear power fleets |journal=Annals of Nuclear Energy |date=2013-08-01 |volume=58 |pages=213–220 |doi=10.1016/j.anucene.2013.03.010 |language=en |issn=0306-4549}}</ref><ref>{{cite journal |author=Delei Shang, Bernhard Geissler, Michael Mew, Liliya Satalkina, Lukas Zenk, Harikrishnan Tulsidas, Lee Barker, Adil El-Yahyaoui, Ahmed Hussein, Mohamed Taha, Yanhua Zheng, Menglai Wang, Yuan Yao, Xiaodong Liu, Huidong Deng, Jun Zhong, Ziying Li, Gerald Steiner, Martin Bertau, Nils Haneklaus |title=Unconventional uranium in China's phosphate rock: Review and outlook |journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews |date=2021-04-01 |volume=140 |pages=110740 |doi=10.1016/j.rser.2021.110740 |language=en |issn=1364-0321}}</ref> wobei davon ausgegangen wird, dass neue Nukleartechnologien nicht rechtzeitig zur Verfügung stehen, um beim Klimaschutz eine signifikante (oder vorteilhafte) Rolle spielen zu können oder mit den Alternativen der erneuerbaren Energien konkurrieren zu können, teurer sind als diese und kostspielige Forschung und Entwicklung erfordern.<ref name="sol1" /><ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref name="mil1" /> Eine Studie schlussfolgert, dass es ungewiss ist, ob die identifizierten Ressourcen schnell genug erschlossen werden, um eine ununterbrochene Brennstoffversorgung für neue Kernkraftwerke zu gewährleisten.<ref>{{cite web |title=USGS Scientific Investigations Report 2012–5239: Critical Analysis of World Uranium Resources |url=https://pubs.usgs.gov/sir/2012/5239/ |website=pubs.usgs.gov |access-date=2021-11-28}}</ref> Verschiedene Formen des Bergbaus können durch ökologische Hindernisse, Kosten und Flächenbedarf beeinträchtigt werden.<ref>{{cite web |last1=F.H. |first1=Barthel |title=Thorium and unconventional uranium resources |date=2007 |url=https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:39023282 |language=en}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Dungan |first1=K. |last2=Butler |first2=G. |last3=Livens |first3=F. R. |last4=Warren |first4=L. M. |title=Uranium from seawater – Infinite resource or improbable aspiration? |journal=Progress in Nuclear Energy |date=2017-08-01 |volume=99 |pages=81–85 |doi=10.1016/j.pnucene.2017.04.016 |language=en |issn=0149-1970}}</ref> Forscher berichten auch von erheblichen Importabhängigkeiten der Kernenergie.<ref>{{cite journal |last1=Fang |first1=Jianchun |last2=Lau |first2=Chi Keung Marco |last3=Lu |first3=Zhou |last4=Wu |first4=Wanshan |title=Estimating Peak uranium production in China – Based on a Stella model |journal=Energy Policy |date=2018-09-01 |volume=120 |pages=250–258 |doi=10.1016/j.enpol.2018.05.049 |language=en |issn=0301-4215}}</ref><ref name="10.1016/j.enpol.2018.12.024">{{cite journal |last1=Jewell |first1=Jessica |last2=Vetier |first2=Marta |last3=Garcia-Cabrera |first3=Daniel |title=The international technological nuclear cooperation landscape: A new dataset and network analysis |journal=Energy Policy |date=2019-05-01 |volume=128 |pages=838–852 |doi=10.1016/j.enpol.2018.12.024 |language=en |issn=0301-4215|url=https://pure.iiasa.ac.at/id/eprint/15756/1/IR_nuclear_draft_180712.pdf }}</ref><ref name="10.1016/j.anucene.2017.08.019">{{cite journal |last1=Xing |first1=Wanli |last2=Wang |first2=Anjian |last3=Yan |first3=Qiang |last4=Chen |first4=Shan |title=A study of China's uranium resources security issues: Based on analysis of China's nuclear power development trend |journal=Annals of Nuclear Energy |date=2017-12-01 |volume=110 |pages=1156–1164 |doi=10.1016/j.anucene.2017.08.019 |language=en |issn=0306-4549}}</ref><ref name="10.1002/ente.201600444">{{cite journal |last1=Yue |first1=Qiang |last2=He |first2=Jingke |last3=Stamford |first3=Laurence |last4=Azapagic |first4=Adisa |title=Nuclear Power in China: An Analysis of the Current and Near-Future Uranium Flows |journal=Energy Technology |date=2017 |volume=5 |issue=5 |pages=681–691 |doi=10.1002/ente.201600444 |language=en |issn=2194-4296}}</ref>

[[Thorium]] ist in der Erdkruste etwa dreimal häufiger vorhanden als Uran. Von verschiedener Seite wird die Nutzung von Thorium (Th232) als Kernbrennstoff vorgeschlagen. Allerdings ist Thorium nicht spaltbar, es muss zunächst in einem [[Brutreaktor|Brutvorgang]] in spaltbares U233 umgewandelt werden. Die Gewinnung von Thorium ist teuer, was sich ändern könnte, wenn es eine höhere Nachfrage nach Thorium gäbe. Zudem sind Forschung und Entwicklung von entsprechenden Reaktoren kostenintensiv, da es vergleichsweise wenig Erfahrung auf diesem Gebiet gibt. Der Brennstoff erfordert darüber hinaus aufwendigere Herstellungsprozesse, da bei Thorium stark gamma-strahlende Zerfallsprodukte entstehen. Außerdem ist die Wiederaufbereitung von verbrauchtem Thorium-Brennstoff schwierig.<ref>{{Internetquelle |autor=Artem Vlasov |url=https://www.iaea.org/bulletin/thoriums-long-term-potential-in-nuclear-energy |titel=Thorium’s Long-Term Potential in Nuclear Energy |hrsg=IAEA |datum=2023-09|abruf=2024-07-14}}</ref>

=== Unrananreicherung ===
{{Hauptartikel|Urananreicherung}}

Das Erz wird nach dem Abbau gemahlen und das Uran chemisch – üblicherweise als [[Triuranoctoxid]] (U3O8) – extrahiert. Anschließend wird das U3O8 in gasförmiges [[Uranhexafluorid]] (UF6) umgewandelt. Während in [[Schwerwasserreaktor]]en und in [[Brutreaktor]]en Uran mit der natürlichen Isotopenverteilung von 99,3 % 238U zu 0,7 % 235U verwendet werden kann, benötigen die weitverbreiteten [[Leichtwasserreaktor]]en angereichertes Uran mit einem Anteil von bis zu etwa 6 % 235U. Die [[Uran-Anreicherung|Anreicherung]] von 235U erfolgt üblicherweise mittels Gasdiffusion oder [[Ultrazentrifuge]]n von Uranhexafluorid. Das an U-235 angereicherte Uran wird dann als Urandioxid, eventuell zusammen mit Plutoniumdioxid als [[Mischoxid]], zu [[Brennstab|Brennstäben]] verarbeitet. Mehrere Brennstäbe werden dann zu [[Brennelement]]en zusammengefasst.

=== Zwischenlagerung ===
{{Hauptartikel|Zwischenlager (Kerntechnik)|titel1=Zwischenlager}}
Bei der Kernspaltung entstehen viele verschiedene radioaktive [[Isotope]], daher strahlen verbrauchte Brennelemente stark; ihr Material darf nicht in die Umwelt gelangen. Direkt nach dem Einsatz ist die Strahlung so stark, dass eine weitere Verarbeitung nicht möglich ist. Die Brennelemente werden aus diesem Grund für einige Monate oder Jahre im [[Zwischenlager (Kerntechnik)|Zwischenlager]] des Kernkraftwerks in einem [[Abklingbecken]] gelagert, nach dieser Zeit sind kurzlebige [[Isotop]]e weitgehend [[Radioaktiver Zerfall|zerfallen]]. Es verbleiben jedoch langlebige Isotope, wodurch die Brennelemente weiterhin hoch radioaktiv sind und auch laufend Wärme produzieren. Ein Teil dieser Isotope ist spaltbar und lässt sich nach chemischer Abtrennung im Prinzip als Kernbrennstoff verwenden. Der Rest muss gelagert werden, bis er durch radioaktiven Zerfall unschädlich geworden ist.<ref>'''239Pu''', das am häufigsten produzierte Plutoniumisotop, hat eine Halbwertszeit von 24.110 Jahren</ref>

Für den Abtransport und die Lagerung der Brennelemente außerhalb des [[Abklingbecken]]s verwendet man spezielle [[Transportbehälter (Kerntechnik)|Transportbehälter]], beispielsweise ''[[Castor (Kerntechnik)|Castor-Behälter]]''. Abgebrannte, nicht wiederaufgearbeitete Brennelemente und [[radioaktiver Abfall]] aus [[Wiederaufarbeitungsanlage]]n werden in Lagerungsbehältern in Zwischenlagern so lange gelagert, bis die Wärmeentwicklung so weit abgeklungen ist, dass eine [[Endlagerung]] möglich ist. Dies dauert einige Jahrzehnte.

=== Wiederaufarbeitung ===
{{Hauptartikel|Wiederaufarbeitung}}

Unter der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen versteht man ein technisches Verfahren, bei dem spaltbares Material aus abgebrannten Brennelementen zurückgewonnen wird, während nicht wiederverwertbare Bestandteile entfernt werden. Dieses Verfahren ist ein zentraler Bestandteil des nuklearen [[Brennstoffkreislauf]]s und dient der Rückgewinnung von spaltbarem Material für neue Brennelemente oder der Herstellung von waffenfähigem Plutonium. Die zivile Nutzung der Wiederaufarbeitung dient der wirtschaftlichen Nutzung von Ressourcen und der Reduzierung von Abfallmengen. Durch die Wiederaufarbeitung können bis zu 30 % des natürlich vorkommenden Urans eingespart werden. Technisch gliedert sich der Prozess in mehrere Schritte, darunter die Zerkleinerung der Brennelemente, Auflösung des Brennstoffs und die Extraktion von Uran und Plutonium. Die erzeugten Abfälle werden behandelt und verglast, während der zurückgewonnene Brennstoff als [[MOX-Brennelement|Mischoxid-Brennelement]] in Reaktoren verwendet wird. Weltweit verarbeiten Stand 2013 über 10 größere Wiederaufarbeitungsanlagen etwa 4.000 bis 5.000 Tonnen Schwermetall pro Jahr. Die erste kommerzielle Anlage in West Valley, USA, hatte einen Durchsatz von 40 kg pro Tag, während moderne Anlagen mehr als 5 Tonnen pro Tag verarbeiten können. Bedeutende Anlagen in Europa sind [[Sellafield]] in Großbritannien und [[Wiederaufarbeitungsanlage La Hague|La Hague]] in Frankreich, die seit 1951 bzw. 1966 in Betrieb.<ref name="reaktortechnik"/> S. 552 ff.

In Deutschland war eine [[Wiederaufarbeitungsanlage Wackersdorf|Wiederaufarbeitungsanlage in Wackersdorf]] in Bau, wurde aber aus finanziellen Gründen und aufgrund des starken Widerstands aus der Bevölkerung nicht fertiggestellt.<ref name="lk">Landkreis Schwandorf: [http://www.landkreis-schwandorf.de/showobject.phtml?La=1&object=tx 105.48.1 ''WAA Wackersdorf 1980–1989'', www.landkreis-schwandorf.de (26. Oktober 2006)]</ref>

Die Nachteile der Wiederaufarbeitung sind, dass sie kostspielig ist, die Abfallmenge nur minimal verringert und das Risiko erhöht, dass das in den abgebrannten Brennelementen enthaltene Plutonium zur Herstellung von Kernwaffen genutzt werden kann.<ref>{{Literatur |Autor=Frank von Hippel |Titel=Rethinking nuclear fuel recycling |Sammelwerk=Scientific American |Band=298 |Nummer=5 |Datum=2008 |Seiten=88–93 |DOI=10.1038/scientificamerican0508-88}}</ref>

Eine Möglichkeit zur Umwandlung langlebiger radioaktiver Abfälle besteht in der [[Transmutation]] dieser Abfälle in Isotope <ref>{{Literatur |Autor=V. F. Peretrukhin, F. Moisy, A. G. Maslennikov, M. Simonoff, A. Yu. Tsivadze, K. E. German, F. David, B. Fourest, C. Sergeant, M. Lecomte |Titel=Physicochemical behavior of uranium and technetium in some new stages of the nuclear fuel cycle |Sammelwerk=Russian Journal of General Chemistry |Band=78 |Nummer=5 |Datum=2008-05-01 |ISSN=1608-3350 |DOI=10.1134/S107036320805037X |Seiten=1031–1046 |Online=https://link.springer.com/article/10.1134/S107036320805037X |Abruf=2025-01-25}}</ref>, die entweder stabil sind oder deren Radioaktivität in wenigen hundert Jahren auf ein unschädliches Maß abgeklungen ist.<ref>[https://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-chemie/atomenergie-atommuell-unter-beschuss-1328338.html ''Atommüll unter Beschuß.''] auf: ''faz.net'' 25. April 2006, zuletzt abgerufen am 17. März 2011.</ref> Diese Anlagen sind zurzeit in der Forschung und Entwicklung und werden auf europäischer Ebene durch das [[Eurotrans]]-Projekt gefördert. Technisch bestehen diese Anlagen aus einem Protonenbeschleunigersystem und einem Target, in dem schnelle Neutronen erzeugt werden. Einige der problematischen Isotope können durch den Beschuss mit schnellen Neutronen in unproblematischere Isotope umgewandelt werden. Allerdings erfordert die Transmutation mehrfache, komplexe Wiederaufarbeitung. Die erste Versuchsanlage soll 2020 im Rahmen des [[Myrrha-Projekt]]s<ref>[https://myrrha.sckcen.be/ Myrrha Projekt]</ref> in Belgien entstehen.

=== Endlagerung ===
{{Hauptartikel|Endlager (Kerntechnik)|titel1=Endlager}}

Der radioaktive Abfall eines Kernkraftwerks strahlt auch nach Jahrzehnten noch stark. Hochradioaktiver Abfall (''High Active Waste'') ist erst nach einigen Tausend bis einigen Hunderttausend Jahren (je nachdem, was man als ungefährlich einstuft) ausreichend abgeklungen. Zudem sind einige darin enthaltene Elemente auch chemisch sehr giftig. Deshalb muss radioaktiver Abfall in einem [[Endlager (Kerntechnik)|Endlager]] so gelagert werden, dass er von der [[Biosphäre]] dauerhaft ferngehalten wird. Hochradioaktiver Abfall muss zuvor soweit abgeklungen sein, dass die [[Zerfallswärme]] nicht mehr zur Schwächung des Aufbewahrungsbehälters (z. B. durch Korrosion) führen kann. Dies erfolgt in [[Zwischenlager (Kerntechnik)|Zwischenlagern]], die als Trocken- oder Nasslager ausgeführt werden können. In Deutschland ist die Trockenlagerung üblich, die stählernen Aufbewahrungsbehälter – zum Beispiel [[Castor (Kerntechnik)|Castoren]] – werden stehend gelagert und haben Kühlrippen.

Die Entsorgung und das Management der großen Vielfalt<ref>{{cite journal |last1=Ewing |first1=Rodney C. |last2=Whittleston |first2=Robert A. |last3=Yardley |first3=Bruce W.D. |title=Geological Disposal of Nuclear Waste: a Primer |journal=Elements |date=2016-08-01 |volume=12 |issue=4 |pages=233–237 |doi=10.2113/gselements.12.4.233 |issn=1811-5209}}</ref> an radioaktiven Abfällen, von denen es 2018 mehr als eine Viertelmillion Tonnen gibt, können weltweit verteilt über Hunderttausende von Jahren hinweg–möglicherweise über eine Million Jahre–<ref name="spektr">{{cite web |title=Kernkraft: 6 Fakten über unseren Atommüll und dessen Entsorgung |url=https://www.spektrum.de/wissen/6-fakten-ueber-unseren-atommuell-und-dessen-entsorgung/1342930 |website=www.spektrum.de |access-date=2021-11-28 |language=de}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Rosborg |first1=B. |last2=Werme |first2=L. |title=The Swedish nuclear waste program and the long-term corrosion behaviour of copper |journal=Journal of Nuclear Materials |date=2008-09-30 |volume=379 |issue=1 |pages=142–153 |doi=10.1016/j.jnucmat.2008.06.025 |language=en |issn=0022-3115}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Shrader-Frechette |first1=Kristin |title=Ethical Dilemmas and Radioactive Waste: A Survey of the Issues |journal=Environmental Ethics |date=1991-11-01 |volume=13 |issue=4 |pages=327–343 |doi=10.5840/enviroethics199113438 |language=en}}</ref> oder innerhalb dieser Zeitspannen Schäden und Kosten verursachen.<ref>{{cite web |last1=Stothard |first1=Michael |title=Nuclear waste: keep out for 100,000 years |url=https://www.ft.com/content/db87c16c-4947-11e6-b387-64ab0a67014c |website=Financial Times |access-date=2021-11-28 |date=2016-07-14}}</ref><ref>{{cite web |title=High-Level Waste |url=https://www.nrc.gov/waste/high-level-waste.html |website=NRC Web |access-date=2021-11-28}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Grambow |first1=Bernd |title=Mobile fission and activation products in nuclear waste disposal |journal=Journal of Contaminant Hydrology |date=2008-12-12 |volume=102 |issue=3 |pages=180–186 |doi=10.1016/j.jconhyd.2008.10.006 |language=en |issn=0169-7722}}</ref> Mögliche Probleme umfassen etwa Lecks,<ref>{{cite web |title=Radioactive waste leaking at German storage site: report {{!}} DW {{!}} 16.04.2018 |url=https://www.dw.com/en/radioactive-waste-leaking-at-german-storage-site-report/a-43399896 |website=DW.COM |publisher=Deutsche Welle (www.dw.com) |access-date=24 November 2021}}</ref> ungewünschte Rückholung (z. B. durch Dritte), Anfälligkeit für Angriffe (einschließlich entsprechender Wiederaufbereitungs-<ref name="civlib">{{cite journal |last1=Martin |first1=Brian |title=Nuclear power and civil liberties |journal=Faculty of Law, Humanities and the Arts - Papers (Archive) |date=2015-01-01 |pages=1–6 |url=https://ro.uow.edu.au/lhapapers/2126/}}</ref><ref name="repr" /> und Kernkraftanlagen), Grundwasserkontamination, Strahlung und Lecks an die Oberfläche, Soleleckagen oder bakterielle Korrosion.<ref>{{cite journal |last1=Libert |first1=Marie |last2=Schütz |first2=Marta Kerber |last3=Esnault |first3=Loïc |last4=Féron |first4=Damien |last5=Bildstein |first5=Olivier |title=Impact of microbial activity on the radioactive waste disposal: long term prediction of biocorrosion processes |journal=Bioelectrochemistry (Amsterdam, Netherlands) |date=2014-06 |volume=97 |pages=162–168 |doi=10.1016/j.bioelechem.2013.10.001 |pmid=24177136 |issn=1878-562X}}</ref><ref name="spektr" /><ref>{{cite journal |last1=Butler |first1=Declan |title=Nuclear-waste facility on high alert over risk of new explosions |journal=Nature |date=2014-05-27 |doi=10.1038/nature.2014.15290 |language=en |issn=1476-4687}}</ref><ref name="statusreport">{{cite web |title=World Nuclear Industry Status Report 2021 |url=https://www.worldnuclearreport.org/IMG/pdf/wnisr2021-lr.pdf |access-date=2021-11-24}}</ref>

2015 erteilte die finnische Regierung die Baugenehmigung für das weltweit erste Endlager für hochradioaktiven Abfall, das [[Endlager Olkiluoto|Endlager Onkalo]] in [[Olkiluoto]], mit der Einlagerung sollte 2020 begonnen werden. Im Jahr 2021 wurde ein Betriebsbeginn Mitte der 2020er Jahre prognostiziert.<ref>Markku Lehtonen: [https://www.bpb.de/apuz/333368/das-wunder-von-onkalo-zur-unertraeglichen-leichtigkeit-der-finnischen-suche-nach-einem-endlager Das Wunder von Onkalo? Zur unerträglichen Leichtigkeit der finnischen Suche nach einem Endlager] (Bundeszentrale für politische Bildung).</ref>

Die [[Endlagersuche in Deutschland]] nimmt mehr Zeit in Anspruch als zunächst angenommen. Laut der [[Bundesgesellschaft für Endlagerung]] (BGE) könnte die Entscheidung für einen Standort erst zwischen 2046 und 2068 fallen, statt wie ursprünglich geplant 2031.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.base.bund.de/SharedDocs/Kurzmeldungen/BASE/DE/2022/zeitplan-endlagersuche.html |titel=Zum Zeitplan der Endlagersuche |hrsg=Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung |datum=2022-11-14 |abruf=2024-07-25}}</ref>

=== Rückbau eines Kernkraftwerks ===
{{Hauptartikel|Stilllegung kerntechnischer Anlagen}}

Am Ende der Laufzeit eines Kernkraftwerks nach etwa 40–60 Jahren erfolgen die Stilllegung und der Rückbau. So sollen laut World Nuclear Association von 2022 bis 2040 etwa 123 Reaktoren altersbedingt stillgelegt werden.<ref>{{cite web | url=https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-waste/decommissioning-nuclear-facilities | title=Decommissioning Nuclear Facilities | date=2022-05 | access-date=2022-12-01 | work=World Nuclear Association | language=en}}</ref> Die Kosten für den Rückbau eines Kraftwerks betragen je nach Reaktortyp 0,5 bis eine Milliarde Euro, was etwa der verkauften Strommenge eines Jahres entspricht.<ref>{{cite web | url=https://www.welt.de/print/welt_kompakt/print_politik/article134958250/Was-kostet-der-Abriss-eines-AKW.html | title=Was kostet der Abriss eines AKW? | date=2014-12-03 |author=Claudia Ehrenstein | work=Welt}}</ref> Der Aufwand ist höher als bei anderen Kraftwerkstypen, weil 1–3 % der Bauteile (hauptsächlich der Reaktordruckbehälter) [[Neutronenaktivierung|radioaktiv]] sind, getrennt und entsprechend ihrer [[Halbwertszeit]] gelagert werden müssen.<ref>{{Internetquelle |url=https://group.vattenfall.com/de/was-wir-tun/unsere-energiequellen/kernenergie/rueckbau-eines-kernkraftwerk |titel=Rückbau eines Kernkraftwerk – was bedeutet das? |werk=Vattenfall |abruf=2022-12-23}}</ref>

== Wirtschaftlichkeit ==
[[Datei:3-Learning-curves-for-electricity-prices.png|mini|Der Preis für neue Kernenergie wurde im Laufe der Jahre teurer, während er für erneuerbare Energien billiger wurde.<ref name=":1" />]]
[[Datei:20201019 Levelized Cost of Energy (LCOE, Lazard) - renewable energy.svg|mini|Ergebnisse einer Analyse von [[Lazard]] über [[Stromgestehungskosten]] (LCOE) von Kernkraft und anderen Energiequellen.<ref>{{cite web |last1=Chrobak |first1=Ula |last2=Chodosh |first2=Sara |title=Solar power got cheap. So why aren’t we using it more? |language=en |date=2021-01-28 |publisher=Popular Science |url=https://www.popsci.com/story/environment/cheap-renewable-energy-vs-fossil-fuels/ |archive-url=https://web.archive.org/web/20210129144621/https://www.popsci.com/story/environment/cheap-renewable-energy-vs-fossil-fuels/ |archive-date=2021-01-29}} Chodosh’s graphic is derived from data in {{cite web |title=Lazard’s Levelized Cost of Energy Version 14.0 |date=2020-10-19 |publisher=Lazard |url=https://www.lazard.com/media/451419/lazards-levelized-cost-of-energy-version-140.pdf |website=Lazard.com |archive-url=https://web.archive.org/web/20210128105700/https://www.lazard.com/media/451419/lazards-levelized-cost-of-energy-version-140.pdf |archive-date=2021-01-28 |url-status=live}}</ref> ]]

Die [[Wirtschaftlichkeit]] der Kernspaltungsenergie ist sowohl im fachlichen wie auch im öffentlichen Diskurs umstritten. Während [[Abschreibung|abgeschriebene]] Kernkraftwerke als günstig gelten, ist die Wirtschaftlichkeit neu gebauter Anlagen fraglich, weshalb diesbezügliche Kostenangaben mit großer Unsicherheit behaftet sind.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 210.</ref> Nach Konstantin betragen beispielsweise die Produktionskosten eines vollständig abgeschriebenen Kernkraftwerks der 1,3-GW-Klasse 2,18 Cent pro Kilowattstunde,<ref>Panos Konstantin: ''Praxishandbuch Energiewirtschaft. Energieumwandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt''. Berlin / Heidelberg 2009, S. 302.</ref> während in einer Studie des [[Öko-Institut]]s, das aus der [[Anti-Atomkraft-Bewegung]] hervorgegangen ist, von Betriebskosten in Höhe von 1,7 Cent pro Kilowattstunde ausgegangen wird.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.zeit.de/online/2008/28/atomkraft-strompreise |titel=Atomstreit: Minimale Ersparnis durch längere AKW-Laufzeiten |werk=Zeit online |datum=2008-07-18 |abruf=2014-03-02 |kommentar=Die Zahl wird am Beginn des letzten Absatzes genannt.}}</ref> Bei neugebauten Kernkraftwerken in Deutschland werden laut dem [[Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz]] [[Stromgestehungskosten|Gestehungskosten]] zwischen 14 und 19 Cent pro Kilowattstunde erwartet. Das [[Forum Ökologisch-Soziale Marktwirtschaft]] gibt in einer Studie für [[Greenpeace Energy]] an, dass die gesamtgesellschaftlichen Kosten in Deutschland im Jahr 2021 zwischen 26 und 38 Cent pro Kilowattstunde lagen.<ref>{{Literatur |Autor=Die Wissenschaftlichen Dienste Des Deutschen Bundestages |Titel=Gestehungskosten von Strom im Vergleich |Verlag=Zenodo |Datum=2022-02-17 |Seiten=7 f., 17 |Online=https://www.bundestag.de/resource/blob/887090/1867659c1d4edcc0e32cb093ab073767/WD-5-005-22-pdf-data.pdf |Abruf=2023-12-04 |DOI=10.5281/zenodo.6326972}}</ref>

Allerdings geraten auch abgeschriebene Kernkraftwerke in Märkten, in denen die Strompreise infolge aktueller wirtschaftlicher Entwicklungen wie des [[Schiefergas]]booms in den USA sowie des Ausbaus von [[Erneuerbare Energien|erneuerbaren Energien]] in vielen Staaten der Welt gefallen sind, wirtschaftlich unter Druck. In den USA wurden deshalb in den letzten Jahren mehrere Kernkraftwerke lange vor ihrem genehmigten Laufzeitende außer Betrieb genommen.<ref>[http://www.nytimes.com/2013/08/28/science/entergy-announces-closing-of-vermont-nuclear-plant.html?_r=0 ''Vermont Yankee Plant to Close Next Year as the Nuclear Industry Retrenches'']. In: ''[[New York Times]]'', 27. August 2013. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref><ref>[https://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/rwe-chef-terium-warnt-vor-wirtschaftlichem-aus-fuer-kernkraft/9360358.html ''Terium warnt vor wirtschaftlichem Aus für Kernkraft'']. In: ''[[Handelsblatt]]'', 20. Januar 2014. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref> In Deutschland und der Schweiz legen die durch den Kernenergieausstieg veranlassten Sonderabschreibungen und Wertberichtigungen in Milliardenhöhe<ref>{{Internetquelle |url=https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/unternehmen/hohe-sonderabschreibung-atomausstieg-treibt-enbw-in-die-verlustzone-11115164.html |titel=Atomausstieg treibt ENBW in die Verlustzone |sprache=de |abruf=2024-04-12}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.deutschlandfunk.de/energiewende-schwaches-geschaeft-mit-der-atomenergie-100.html |titel=Schwaches Geschäft mit der Atomenergie |sprache=de |abruf=2024-04-12}}</ref> und resultierende Unternehmensverluste vorher profitabler Unternehmen ebenfalls in Milliardenhöhe nahe, dass von den stillgelegten Kernkraftwerken bei Weiterbetrieb hohe Ergebnisbeträge erwartet wurden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/atomausstieg-stromriesen-drohen-bis-zu-22-milliarden-euro-verluste-a-766494.html |titel=Stromriesen drohen bis zu 22 Milliarden Euro Verluste |sprache=de |abruf=2024-04-12}}</ref>

Bei Neubauten sorgen neben eventuellen steigenden [[Investitionskosten]] insbesondere die ebenfalls zu berücksichtigenden wirtschaftlichen Risiken sowie externe Kosten für große Unsicherheit. Diese sind nur bedingt abschätzbar, beeinflussen die Wirtschaftlichkeit aber erheblich.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 213 f.</ref> Zudem ergeben sich aufgrund der hohen Investitionskosten sehr lange [[Refinanzierung]]szeiträume von über 30 Jahren nach Inbetriebnahme (zuzüglich Planungs- und Bauzeit), in denen die Betreiber gerade in [[Energiemarkt#Theoretischer Hintergrund|liberalisierten Märkten]] mit den dort herrschenden schwer prognostizierbaren Erlösen einem hohen Investitionsrisiko unterliegen.<ref name="Von wegen Renaissance" /> Schon 2009 kam eine Studie der [[Citibank]] zu dem Schluss, dass die wirtschaftlichen Risiken für den Bau neuer Kernkraftwerke im Vereinigten Königreich für private Investoren ohne staatliche Unterstützung unannehmbar hoch seien.<ref>[https://npolicy.org/article_file/New_Nuclear-The_Economics_Say_No.pdf ''New Nuclear – The Economics Say No.''] Citibank, November 2009, PDF, aufgerufen am 31. März 2015.</ref> In einigen Staaten werden deshalb geplante Kraftwerksprojekte aufgeschoben oder aufgehoben,<ref>[https://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/umstrittener-akw-ausbau-in-tschechien-aus-fuer-neue-reaktoren-in-temeln-1.1934548 ''Aus für neue Reaktoren in Temelín'']. In: ''[[Süddeutsche Zeitung]]'', 10. April 2014. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref><ref>{{Literatur |Titel=''Polen verschiebt seine Atompläne'' |Sammelwerk=[[Märkische Oderzeitung]] |Datum=2013-06-20 |Online=[https://web.archive.org/web/20181118155724/https://www.moz.de/nachrichten/brandenburg/artikel-ansicht/dg/0/1/1164936/ moz.de]}}</ref> während in anderen Staaten wie beispielsweise den USA oder Großbritannien [[Subvention]]en gewährt werden, um den Bau von Kraftwerken wirtschaftlich zu machen.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.theguardian.com/commentisfree/2013/nov/08/reviving-nuclear-power-debates-is-a-distraction-we-need-to-use-less-energy |text=''Reviving nuclear power debates is a distraction. We need to use less energy'' |wayback=20131108225211}}. In: ''[[The Guardian]]'', 8. November 2013. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref><ref name="Illinois">{{cite news |last1=Gardner |first1=Timothy |title=Illinois approves $700 million in subsidies to Exelon, prevents nuclear plant closures |url=https://www.reuters.com/world/us/illinois-senate-close-providing-lifeline-3-nuclear-power-plants-2021-09-13/ |access-date=2021-11-28 |work=Reuters |date=2021-09-13 |language=en}}</ref><ref name="francere" />

Zu häufig übersehenen Kosten gehören, neben Müllmanagement und Kosten bei Unfällen, die Kosten für die laufende Forschung und Entwicklung, die teure Wiederaufbereitung in den Fällen, in denen eine solche trotz des Aufwands praktiziert wird<ref name="repr" /><ref name="future1">{{cite web |title=Toward an Assessment of Future Proliferation Risk |url=https://cpb-us-e1.wpmucdn.com/blogs.gwu.edu/dist/3/1964/files/2021/03/Mark_Hibbs.pdf |access-date=2021-11-25 |language=en}}</ref><ref name="pluto">{{cite journal |last1=Zhang |first1=Hui |title=Plutonium reprocessing, breeder reactors, and decades of debate: A Chinese response |journal=Bulletin of the Atomic Scientists |date=2015-07-01 |volume=71 |issue=4 |pages=18–22 |doi=10.1177/0096340215590790 |language=en |issn=0096-3402}}</ref> und die Stilllegung.<ref>[https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/decommissioning.html Decommissioning a Nuclear Power Plant], 2007-4-20, [https://www.nrc.gov/ U.S. Nuclear Regulatory Commission], abgerufen am 12. Juni 2007.</ref><ref>{{cite web |url=http://www.world-nuclear-news.org/newsarticle.aspx?id=13304&LangType=2057 |title=Decommissioning at Chernobyl |publisher=World-nuclear-news.org |date=2007-04-26 |access-date=2015-11-01 |archive-date=2010-08-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100823095416/http://www.world-nuclear-news.org/newsarticle.aspx?id=13304&LangType=2057 |url-status=dead |language=en}}</ref><ref name="10.1016/j.rser.2021.110836">{{cite journal |last1=Wealer |first1=B. |last2=Bauer |first2=S. |last3=Hirschhausen |first3=C. v. |last4=Kemfert |first4=C. |last5=Göke |first5=L. |title=Investing into third generation nuclear power plants - Review of recent trends and analysis of future investments using Monte Carlo Simulation |journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews |date=2021-06-01 |volume=143 |pages=110836 |doi=10.1016/j.rser.2021.110836 |language=en |issn=1364-0321|quote=We conclude that our numerical exercise confirms the literature review, i.e. the economics of nuclear power plants are not favorable to future investments, even though additional costs (decommissioning, long-term storage) and the social costs of accidents are not even considered.}}</ref>

=== Stromgestehungskosten und Wettbewerbsfähigkeit ===
Die [[Stromgestehungskosten]] ergeben sich bei der Kernenergienutzung vor allem aus den verglichen mit anderen [[Kraftwerk]]en hohen Kosten für ihren Bau sowie den Finanzierungsbedingungen am [[Kapitalmarkt]]. Bei neuen Reaktoren des Typs EPR wird der Anteil der Investitionskosten an den Stromgestehungskosten auf etwa 65 % geschätzt, während Brennstoffkosten nur etwa 12 % ausmachen.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 211.</ref> Kernkraftwerke sind daher teuer im Bau, günstig zu betreiben und teuer im Rückbau.<ref>[[Frank Uekötter]]: ''Fukushima, Europe, and the Authoritarian Nature of Nuclear Technology.'' In: ''Environmental History.'' 17, April 2012, S. 279.</ref>
Konstantin schätzte 2009 die spezifischen Investitionskosten für Kernkraftwerke als mehr als doppelt so hoch ein wie die großer Braunkohlekraftwerke.<ref>Panos Konstantin: ''Praxishandbuch Energiewirtschaft. Energieumwandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt''. Berlin / Heidelberg 2009, S. 300.</ref>

Bis 2014 sind die Investitionskosten der in Bau befindlichen EPR gegenüber den ursprünglichen Planungen deutlich angestiegen: Sowohl beim Reaktor [[Kernkraftwerk Olkiluoto|Olkiluoto 3]] in Finnland als auch beim französischen [[Kernkraftwerk Flamanville|Flamanville-3]] kam es zu massiven Überschreitungen der ursprünglich geplanten Baukosten sowie zu Verzögerungen im Bauablauf von bis zu über 9 Jahren.<ref>[https://www.helsinkitimes.fi/finland/finland-news/domestic/11836-olkiluoto-3-to-be-ready-in-2018.html ''Olkiluoto 3 to be ready in 2018'']. In: ''[[Helsinki Times]]'', 9. Oktober 2014. Abgerufen am 9. Oktober 2014.</ref> Wurden ursprünglich Baukosten von 3 bzw. 3,3 Mrd. Euro angestrebt, lagen diese mit Stand 2012 bei jeweils 8,5 Mrd., wodurch sich Investitionskosten von etwa 5300 Euro/kW ergeben.<ref>[https://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/atomreaktor-wird-milliardengrab-edf-legt-hollande-strahlendes-kuckucksei-ins-nest/7478388.html ''Atomreaktor wird Milliardengrab. EDF legt Hollande strahlendes Kuckucksei ins Nest'']. In: ''[[Handelsblatt]]'', 5. Dezember 2012. Abgerufen am 5. Dezember 2012.</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.taz.de/Kosten-fuer-AKW-in-Finnland-verdreifacht/!107662/ |titel=Das Milliardengrab |hrsg=taz |datum=2012-12-19 |abruf=2012-12-19}}</ref> Für zwei weitere Kernkraftwerksblöcke dieses Typs in Großbritannien wird mit einer Investitionssumme von zusammen umgerechnet knapp 19 Mrd. Euro kalkuliert,<ref>[https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/wirtschaftspolitik/19-milliarden-euro-projekt-frankreich-und-china-bauen-atomkraftwerk-in-grossbritannien-12626804.html ''Frankreich und China bauen Atomkraftwerk in Großbritannien'']. In: ''[[Frankfurter Allgemeine Zeitung]]'', 21. Oktober 2013. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref> was bei einer kombinierten Nennleistung von 3200 MW einer Investitionssumme von knapp 6000 Euro pro kW entspricht. Um das Projekt dennoch wirtschaftlich zu machen, wird eine auf 35 Jahre garantierte Einspeisevergütung von 92,50 Pfund/MWh (umgerechnet {{Wechselkurs|GBP|EUR|Faktor=9.25|NKS=0}} Ct/kWh<ref>Umrechnung mit Wechselkurs vom {{Wechselkursdaten|GBP|Datum=1}}.</ref>) zzgl. Inflationsausgleich berechnet. Das liegt unterhalb der Einspeisevergütung für große Photovoltaik- und Offshore-Windkraftanlagen in Großbritannien, jedoch oberhalb der von Onshore-Windkraftanlagen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/268221/181213_2013_EMR_Delivery_Plan_FINAL.pdf |titel=Electricity Market Reform – Delivery Plan |hrsg=Department of Energy and Climate Change |datum=2013-12 |format=PDF; 1,5 MB |sprache=en |abruf=2014-05-04}}</ref> Damit liegt die Einspeisevergütung doppelt so hoch wie der aktuelle Marktpreis. Zugleich [[Bürgschaft|bürgt]] der Staat zu 65 Prozent für die Baukosten.<ref name="Carsten Volkery 2013">Carsten Volkery: ''[https://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/hinkley-c-grossbritannien-baut-erstes-atomkraftwerk-seit-20-jahren-a-928999.html Kooperation mit China: Großbritannien baut erstes Atomkraftwerk seit Jahrzehnten].'' In: ''Spiegel online.'' 21. Oktober 2013.</ref>

Da weltweit unterschiedliche Reaktortypen verschiedener Hersteller mit uneinheitlichen Sicherheitsstandards errichtet werden, müssen die Kosten des EPR nicht notwendigerweise repräsentativ für alle derzeit in Bau befindlichen Kernkraftwerke sein. Bei dem in den USA in Bau befindlichen [[Kernkraftwerk Vogtle]], bei dem zwei Reaktoren des Typs [[Westinghouse Electric Company|Westinghouse]] AP 1000 mit jeweils circa 1100 MW Leistung zum Einsatz kommen sollen, ging man Anfang 2012 zunächst von einer Investitionssumme von 14 Milliarden Dollar (10,5 Milliarden Euro) für zwei Reaktoren aus, was 4800 Euro/kW entspricht.<ref>[https://www.focus.de/politik/ausland/atom-usa-genehmigen-erstmals-wieder-neue-atomreaktoren_aid_712669.html ''USA genehmigen erstmals wieder neue Atomreaktoren'']. In: ''[[Focus]]'', 10. Februar 2012. Abgerufen am 10. Juni 2014.</ref> Im Februar 2014, wenige Monate nach Baubeginn, waren die Baukosten auf 15,5 Mrd. Dollar gestiegen, die ursprünglich geplanten Fertigstellungstermine 2016 und 2017 wurden jeweils um zwei Jahre nach hinten verschoben.<ref>[https://www.taxpayer.net/images/uploads/downloads/TCS_Vogtle_LG_Fact_Sheet_-_Updated_Feb._2014.pdf ''DOE Loan Guarantee Program: Vogtle Reactors 3&4'']. www.taxpayer.net. Abgerufen am 10. Juni 2014.</ref> Die Baukosten der Blöcke 3 und 4 des slowakischen [[Kernkraftwerk Mochovce|Kernkraftwerks Mochovce]], in welchem der russische Typ [[WWER]]-440/213 mit einer Nennleistung von 405 MW eingesetzt wird, werden hingegen mit 3,8 Mrd. Euro angegeben,<ref>[https://derstandard.at/1376534191367/Ausbau-des-AKW-Mochovce-von-Hoechstgericht-gestoppt ''Ausbau des AKW Mochovce von Höchstgericht gestoppt'']. In: ''[[Der Standard]]'', 21. August 2013. Abgerufen am 10. Juni 2014.</ref> was einer Investitionssumme von etwa 4700 Euro/kW entspricht. In Staaten mit niedrigerer [[Geldwert|Kaufkraft]] können die Werte niedriger liegen. So soll z. B. in China der Bau von acht AP1000 zusammen 24 Mrd. US-Dollar kosten,<ref>[https://www.reuters.com/article/2014/04/21/china-nuclear-idUSL3N0ND1GS20140421 ''China seen buying Westinghouse reactors for $24 billion nuclear energy projects'']. Reuters, 21. April 2014. Abgerufen am 10. Juni 2014.</ref> d. h. circa 2000 Euro/kW bei einem [[Wechselkurs]] von 1,35 zu 1.

Infolge dieser Preissteigerungen bei diversen Kraftwerksprojekten wird die betriebswirtschaftliche Rentabilität der Kernenergie daher bereits seit einigen Jahren insbesondere in liberalisierten Märkten infrage gestellt und mehrere Kraftwerksprojekte beendet. Der Neubau von Kernkraftwerken beschränkt sich aktuell daher weitestgehend auf Staaten, in denen staatliche Betreiber das Risiko der Projekte tragen.<ref name="Von wegen Renaissance">[https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/kraftwerksplanung-von-wegen-renaissance-der-atomkraft-1942176.html ''Von wegen Renaissance der Atomkraft'']. In: ''[[Frankfurter Allgemeine Zeitung]]'', 6. Februar 2010. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref> Nach Neles und Pistner werden aktuell neue Kernkraftwerke nur dort realisiert, in denen bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Diese sind:

* die Zahlung staatlicher Gelder wie beispielsweise in den [[Vereinigte Staaten|USA]]
* ein Strommarkt, der nicht wettbewerblich organisiert ist, wie z. B. in [[Russland]] oder [[Volksrepublik China|China]]
* wo Interesse am Bau eines Prototyps besteht, dessen finanzielles Risiko nicht beim Betreiber, sondern beim Hersteller liegt, wie z. B. in [[Finnland]]<ref name="Neles 216">Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 216.</ref>

[[Frank Uekötter]] verwies im Jahr 2012 darauf, dass ein weiterer Zubau der Kernenergie vor allem in [[Autoritarismus|autoritär]] geführten Staaten stattfinde, wo die [[Markt (Wirtschaftswissenschaft)|Gesetze des Marktes]] nicht zum Tragen kommen und zudem die Mitbestimmung der Bevölkerung gering ist.<ref>Frank Uekötter: ''Fukushima, Europe, and the Authoritarian Nature of Nuclear Technology.'' In: ''Environmental History.'' 17, April 2012, S. 282.</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Statista Research Department |url=https://de.statista.com/statistik/daten/studie/157767/umfrage/anzahl-der-geplanten-atomkraftwerke-in-verschiedenen-laendern/ |titel=Geplante Atomreaktoren weltweit nach Ländern 2024 |werk=https://de.statista.com |datum=Januar 2024 |sprache=de |abruf=2024-07-20}}</ref>

Die relative Wettbewerbsfähigkeit der Kernenergie ist schwer zu bestimmen, da kaum valide Vergleichsdaten vorliegen und auch historische Daten kein klares Bild vermitteln. Dazu kommt, dass die Kernenergie weltweit in allen Nutzerländern von staatlicher Seite sehr umfangreich gefördert wurde,<ref name="Neles 216" /><ref name="FAZ Renaissance">[https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/kraftwerksplanung-von-wegen-renaissance-der-atomkraft-1942176.html ''Forscher stellen Ökostrom ein gutes Zeugnis aus'']. In: ''[[Frankfurter Allgemeine Zeitung]]'', 17. Juli 2013. Abgerufen am 8. Juni 2014.</ref> diese Subventionen flossen auf verschiedenen Wegen und waren teilweise in technischen Details versteckt, wobei nach Uekötter insbesondere die Vermischung mit der militärischen Nutzung der Kernenergie wichtig war. Es sei jedoch sicher, dass die Kernenergienutzung ohne die massiven staatlichen Hilfen „keine Chance“ gehabt habe.<ref name="Uekötter 279">Frank Uekötter: ''Fukushima, Europe, and the Authoritarian Nature of Nuclear Technology.'' In: ''Environmental History.'' 17, April 2012, S. 279.</ref>

Herrschte in den 1950ern und 1960er Jahren in bestimmten Kreisen eine wahre Atomeuphorie, so kippte diese Stimmung in den 1970er Jahren, als sich zeigte, dass die Wirtschaftlichkeit der realisierten Kernkraftwerke deutlich schlechter war als man bis dahin geglaubt hatte.<ref>Joachim Radkau: ''Technik in Deutschland. Vom 18. Jahrhundert bis heute''. Frankfurt / New York 2008, S. 372.</ref> In Europa ging deshalb nach einem Boom in den 1960er und 1970er Jahren der Bau von Kernkraftwerken zurück und ebbte anschließend in den frühen 1980er Jahren gänzlich ab. Ursächlich für diesen praktisch europaweiten Baustopp waren nach Uekötter maßgeblich ökonomische Erwägungen, während die [[Nuklearkatastrophe von Tschernobyl]] kaum einen Einfluss auf die Nuklearprogramme der Staaten hatte, zu diesem Zeitpunkt waren die weiteren Ausbaupläne bereits gestoppt.<ref>Frank Uekötter: ''Fukushima, Europe, and the Authoritarian Nature of Nuclear Technology.'' In: ''Environmental History.'' 17, April 2012, S. 278.</ref>

Laut Uekötter sind infolge der [[Nuklearkatastrophe von Fukushima]] zudem durch erhöhte Sicherheitsmaßnahmen höhere Gestehungskosten zu erwarten.<ref>Frank Uekötter: ''Fukushima, Europe, and the Authoritarian Nature of Nuclear Technology.'' In: ''Environmental History.'' 17, April 2012, S. 280 f.</ref>

Nach [[Hans-Joachim Braun (Historiker)|Hans-Joachim Braun]] war beispielsweise Anfang der 1980er Jahre, als weltweit mit 326 GW bereits der Großteil der heute installierten Leistung aus Kernkraftwerken ans Netz angeschlossen war, die Stromproduktion mit Kernkraftwerken in Deutschland weiterhin teurer als die Stromproduktion mittels Kohlekraftwerken.<ref>[[Hans-Joachim Braun (Historiker)|Hans-Joachim Braun]]: ''Energiegewinnung.'' In: [[Ulrich Troitzsch]], [[Wolfhard Weber]] (Hrsg.): ''Die Technik. Von den Anfängen bis zur Gegenwart.'' Braunschweig 1982, S. 396.</ref> In Westeuropa und Kanada boten Kernkraftwerke nach den französischen Autoren Debeir/Deléage/Hémery Mitte der 1980er Jahre einen Kostenvorteil gegenüber Kohlekraftwerken, während in den USA die Konkurrenzfähigkeit erreicht war, jedoch sich die Kohlestromerzeugung gegenüber der Kernenergie weiter verbilligte. Großer Einfluss wurde hierbei einerseits der Entwicklung der fossilen Brennstoffpreise zugeschrieben, während die Autoren andererseits betonten, dass sich bereits in den 1970er Jahren die Bauzeiten amerikanischer Kernkraftwerke von sechs auf zehn Jahre verlängerten und parallel dazu die Baukosten der Kernkraftwerke immer weiter anstiegen.<ref>Jean-Claude Debeir, Jean-Paul Deléage, Daniel Hémery: ''Prometheus auf der Titanic. Geschichte der Energiesysteme''. Frankfurt am Main 1989 (Original: Paris 1986), S. 294.</ref> Letztendlich sei „der Atomstrom auch nach dreißig Jahren wirtschaftlich und finanziell noch nicht wirklich rentabel“.<ref>Jean-Claude Debeir, Jean-Paul Deléage, Daniel Hémery: ''Prometheus auf der Titanic. Geschichte der Energiesysteme''. Frankfurt am Main 1989 (Original: Paris 1986), S. 301.</ref>

Ausweislich einer Analyse der [[Hertie School of Governance]] zu Großprojekten in Deutschland fielen beim Bau von Offshore-Windparks deutlich weniger Mehrkosten an als bei den historisch errichteten Atomkraftwerken. Fallstudien zum Bau von acht Offshore-Windparks und sechs Atomkraftwerken zeigten, dass bei Windparks trotz erheblicher Planungsrisiken deutliche Lerneffekte zu verzeichnen waren; in der Folge waren die Mehrkosten der Offshore-Windparks um 20 % höher als ursprünglich veranschlagt, bei den Atomkraftwerken jedoch dreimal höher. Lerneffekte konnten dabei im Fall der Atomkraftwerke nicht festgestellt werden.<ref>[https://www.hertie-school.org/de/infrastruktur/ Hertie-School: ''Großprojekte in Deutschland – Zwischen Ambition und Realität'']</ref>

Zu den Faktoren, die die Wirtschaftlichkeit von Kernkraftwerken verbessern können, gehören ein nicht verzerrter Markt ohne bevorzugte Behandlung anderer Technologien, die [[Standardisierung]] von Kraftwerken, eine langfristige und stabile [[Energiepolitik]], effiziente Genehmigungsprozesse, die Vermeidung von Standorten mit hohem Risiko von Naturgefahren, sowie die Einbeziehung externer Kosten wie Luftverschmutzung, CO2-Emissionen und Abfallentsorgung in die Bewertung der Wirtschaftlichkeit aller Energieerzeugungstechnologien auf der Grundlage gemeinsamer Standards.<ref>{{Literatur |Autor=[[Barry Brook (Ökologe)|Barry W. Brook]] et al. |Titel=Why nuclear energy is sustainable and has to be part of the energy mix |Sammelwerk=Sustainable Materials and Technologies |Band=1-2 |Datum=2014-11 |Seiten=8–16 |DOI=10.1016/j.susmat.2014.11.001}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Nie, L., Liu, S., Wu, X., Li, Z. |Titel=Analysis of Nuclear Power Economy and Its Influencing Factors |Sammelwerk=Proceedings of the 23rd Pacific Basin Nuclear Conference |Band=1 |Datum=2023-04 |Seiten=121–132 |DOI=10.1007/978-981-99-1023-6_12}}</ref>

=== Volkswirtschaftliches Schadensrisiko und Haftpflichtversicherung ===
{{Siehe auch|Kernkraftwerk#Haftung bei nuklearen Unfällen |titel1=Abschnitt „Haftung bei nuklearen Unfällen“ im Artikel „Kernkraftwerk“}}

Die Schäden eines Unfalls mit erheblicher Freisetzung von Radioaktivität bezifferte eine Studie der [[Prognos AG]] 1992 mit 5 bis 12 Billionen [[Deutsche Mark|DM]] (2,6 bis 6,1 Billionen €), entsprechend dem drei- bis vierfachen des damaligen jährlichen deutschen [[Bruttonationaleinkommen|Bruttosozialproduktes]].<ref name="prognos">{{Webarchiv |url=http://www.zukunftslobby.de/Tacheles/prognstu.html |text=''Abschätzung der Schäden durch einen sogenannten „Super-GAU“.'' |wayback=20090424075613}} Studie der Prognos AG Basel von 1992. 1 Billion = 1.000 Milliarden</ref>
Da ein solcher Unfall in Deutschland nach dieser Studie nur einmal in rund 1700 Jahren zu erwarten sei, beträgt der „Schadenserwartungswert“ demnach 6,4 Milliarden Mark (3,3 Mrd. €) pro Jahr, oder 4,3 Pfennig (2 Cent) je Kilowattstunde Atomstrom.<ref name="prognos" /> Eine im Jahr 2012 erstellte Studie des [[Max-Planck-Institut für Chemie|Max-Planck-Instituts für Chemie]] schätze das Risiko eines Super-Gaus um den Faktor 200 höher ein als zuvor angenommen.<ref name=":4" />

Die Kosten der [[Tschernobyl-Katastrophe]] belaufen sich zum Stand 2019 auf ~68 Milliarden Dollar und steigen weiterhin,<ref name="OECD02-Ch2">{{cite web|url=https://www.oecd-nea.org/rp/reports/2003/nea3508-chernobyl.pdf|title=Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impact, 2002 update; Chapter II – The release, dispersion and deposition of radionuclides|year=2002|publisher=OECD-NEA|access-date=2015-06-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20150622010856/https://www.oecd-nea.org/rp/reports/2003/nea3508-chernobyl.pdf|archive-date=2015-06-22|url-status=live |language=en}}</ref> die [[Nuklearkatastrophe von Fukushima|Fukushima-Katastrophe]] wird Steuerzahler schätzungsweise 187 Milliarden Dollar kosten<ref name="guardian-20170130">{{cite news |url=https://www.theguardian.com/environment/2017/jan/31/possible-nuclear-fuel-find-fukushima-plant |title=Possible nuclear fuel find raises hopes of Fukushima plant breakthrough |author=Justin McCurry |newspaper=The Guardian |date=2017-01-30 |access-date=2017-02-03|language=en}}</ref> und das Management radioaktiver Abfälle wird in der EU nach groben Schätzungen bis 2050 ~250 Milliarden Dollar kosten.<ref name="euwastecosts">{{cite news |title=Europe faces €253bn nuclear waste bill |url=https://www.theguardian.com/environment/2016/apr/04/europe-faces-253bn-nuclear-waste-bill |access-date=2021-11-24 |work=The Guardian |date=2016-04-04 |language=en}}</ref> In Ländern, die bereits Kernenergie nutzen, könnten die Kosten für die Zwischenlagerung nuklearer Abfälle jedoch bis zu einem gewissen, aber unbekannten Grad relativ fest sein, wenn man von der Wiederaufbereitung absieht,<ref>{{cite journal |last1=Rodriguez |first1=C. |last2=Baxter |first2=A. |last3=McEachern |first3=D. |last4=Fikani |first4=M. |last5=Venneri |first5=F. |title=Deep-Burn: making nuclear waste transmutation practical |journal=Nuclear Engineering and Design |date=2003-06-01 |volume=222 |issue=2 |pages=299–317 |doi=10.1016/S0029-5493(03)00034-7 |language=en |issn=0029-5493}}</ref> „da der größte Teil dieser Kosten auf den Betrieb des Zwischenlagers zurückzuführen ist“.<ref>{{cite journal |last1=Geissmann |first1=Thomas |last2=Ponta |first2=Oriana |title=A probabilistic approach to the computation of the levelized cost of electricity |journal=Energy |date=2017-04-01 |volume=124 |pages=372–381 |doi=10.1016/j.energy.2017.02.078 |language=en |issn=0360-5442}}</ref>

Im Falle eines nuklearen Unfalls sind in Deutschland die Folgekosten bis zu einer Höhe von 2,5 Mrd. € im Rahmen der [[Haftpflicht]] versichert. Die Summe ist im [[Atomgesetz (Deutschland)|Atomgesetz]] festgelegt. Die Rückversicherung erfolgt über die [[Deutsche Kernreaktor-Versicherungsgemeinschaft]] (DKVG) als [[Atompool]].<ref>{{Literatur |Titel=Gabler Versicherungslexikon |Verlag=Springer Fachmedien |Ort=Wiesbaden |Datum=2017 |ISBN=9783834946256 |Seiten=66}}</ref> Darüber hinaus haften die Betreiber mit ihrem ganzen Vermögen für weitere Kosten.<ref>{{§§|atg|juris|text=''Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren.''}}</ref> Nach den Erfahrungen der Katastrophen von Tschernobyl und Fukushima gilt jedoch als sicher, dass weder die finanzielle Absicherung durch die Betreiber noch die Unterstützung durch die [[Öffentliche Hand]] ausreichen würde, um alle Schäden eines solchen Ereignisses auszugleichen.<ref>[[Gerd Winter (Rechtswissenschaftler)|Gerd Winter]]: ''The Rise and Fall of Nuclear Energy Use in Germany: Processes, Explanations and the Role of Law.'' In: ''Journal of Environmental Law.'' 25, Nr. 1, März 2013, S. 115 f.</ref> Das Handbuch ''Europäisches Atomrecht. Recht der Nuklearenergie.'' hält fest:

{{Zitat
|Text=Der Vorteil der Haftungsbegrenzung besteht für den Betreiber einer nuklearen Anlage darin, eine wirtschaftliche Planung vornehmen zu können. Damit soll auch gewährleistet sein, dass nukleare Aktivitäten stattfinden. Es ist allen Fachleuten klar, dass im Falle eines nuklearen Unfalls die Haftungsbegrenzungen nicht ausreichen, und die einzelnen Staaten öffentliche Gelder dazu verwenden müssen, um die entstandenen Schäden zu ersetzen.
|Autor=
|Quelle=Wolf Georg Schärf: ''Europäisches Atomrecht. Recht der Nuklearenergie.'' Berlin 2012, S. 65.}}

Eine französische Regierungsstudie, die vom französischen [[Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire|Institut für Strahlenschutz und nukleare Sicherheit]] (IRSN) erstellt wurde, veranschlagt die volkswirtschaftlichen Schäden eines Unfalls vom Ausmaß der [[Nuklearkatastrophe von Fukushima]] in Frankreich auf bis zu 430 Mrd. €, was etwa einem Viertel der jährlichen Wirtschaftsleistung des Landes entspricht. Die Wahrscheinlichkeit für einen solchen Vorfall wird von den Autoren der Studie als „extrem gering“ eingeschätzt.<ref>[https://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/irsn-studie-atomunfall-wuerde-frankreich-430-milliarden-euro-kosten-a-881940.html ''Regierungsstudie: Atomunfall würde Frankreich 430 Mrd. € kosten.''] auf: ''Spiegel online.'' 7. Februar 2013.</ref>

Bei privaten Versicherungen der Bürger (Hausratversicherung, Gebäudeversicherung) werden Risiken aus Kernenergie generell ausgeschlossen.

=== Strompreis in Deutschland ===
Laut einer Studie des [[Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme|ISE]], die von der Bundestagsfraktion von [[Bündnis 90/Die Grünen]] in Auftrag gegeben wurde, sind Kernkraftwerke in Zeiten [[Strompreis#Stromerzeugung|negativer Börsenstrompreise]] zwischen 49 % und 96 % der installierten Leistung gefahren worden, und damit höher als Gas- und Kohlekraftwerke, während im selben Zeitraum überdurchschnittlich viel Solarenergie ins Netz eingespeist wurde. Die Studie kommt daher zu dem Schluss, dass bei Kernkraftwerken eine feinstufige, dem Bedarf angepasste Abregelung anhand der untersuchten Daten nicht festzustellen ist.<ref name="Fraunhofer Kohleverstromung">{{Webarchiv |url=http://www.ise.fraunhofer.de/de/downloads/pdf-files/aktuelles/kohleverstromung-zu-zeiten-niedriger-boersenstrompreise.pdf |text=''Kohleverstromung zu Zeiten niedriger Strompreise.'' |wayback=20131016023914}} (PDF; 1,9 MB). [[Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme|Fraunhofer ISE]]. Abgerufen am 20. Mai 2014.</ref>

Eine [[Laufzeitverlängerung deutscher Kernkraftwerke]] würde nach Darstellung des Bundesverbands der Verbraucherzentralen (vzbv) den Strompreis für den Privatverbraucher leicht senken. Für einen Durchschnittshaushalt würde die monatliche Stromrechnung durch weiteren Bezug von Strom aus Kernenergie im Schnitt um 50 Cent pro Monat abnehmen.<ref>[https://www.spiegel.de/wirtschaft/verbraucherschutz-stromkunden-sparen-mit-atomkraft-nur-50-cent-im-monat-a-564348.html ''Verbraucherschutz: Stromkunden sparen mit Kernkraft nur 50 Cent im Monat.''] auf: ''Spiegel online.'' 7. Juli 2008.</ref> Im Gegensatz dazu fielen bis zum 1. Juli 2022 durch die Subventionierung erneuerbarer Energien über die [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#EEG-Umlage|EEG-Umlage]] Mehrkosten von 6,76 Cent pro Kilowattstunde an (Stand 2020), also für einen Durchschnittshaushalt 18 Euro zusätzlich pro Monat.

== Staatliche Regulierung ==
=== Rechtsgrundlagen ===
[[Datei:Flag of IAEA.svg|mini|Flagge der IAEO]]

Die [[Internationale Atomenergieorganisation]] (IAEO) soll die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet der friedlichen Nutzung der Kernenergie und der Anwendung [[Radioaktivität|radioaktiver]] Stoffe fördern und gleichzeitig den Missbrauch dieser Technologie (insbesondere die [[Proliferation (Rüstung)|Proliferation]] von [[Kernwaffe]]n) durch Überwachungsmaßnahmen verhindern. Diverse internationale Verträge wie der ''[[Atomwaffensperrvertrag]]'' und das ''Atomhaftungsübereinkommen'' geben entsprechende Richtlinien vor.

In Deutschland ist die Rechtsgrundlage der zivilen Verwendung der Kernenergie das [[Atomgesetz (Deutschland)|deutsche ''Atomgesetz'']] (Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren).<ref>{{§§|atg|juris|text=Text des Atomgesetzes}} (Deutschland)</ref>
In der Schweiz war bis 2005 das [[Atomgesetz (Schweiz)|schweizerische Atomgesetz]] (Bundesgesetz über die friedliche Verwendung der Atomenergie) Rechtsgrundlage, seither ist es das ''[[Kernenergiegesetz]]''.
In Österreich dagegen gibt das ''[[Bundesverfassungsgesetz für ein atomfreies Österreich]]'' dem Verbot der kommerziellen Nutzung von Kernreaktoren nach einem nationalen [[Referendum]] seit 1999 Verfassungsrang.

Weitere [[Verordnung]]en, wie die ''Atomrechtliche Deckungsvorsorge-Verordnung (AtDeckV)'', setzen internationale Richtlinien in Deutschland um. Die Verordnung verpflichtet Betreiber von deutschen Kernkraftwerken zum Abschluss einer Deckungsvorsorge für den Fall eines nuklearen Unfalls (siehe [[#Volkswirtschaftliches Schadensrisiko und Haftpflichtversicherung|Volkswirtschaftliches Schadensrisiko und Haftpflichtversicherung]]).

=== Subventionen und andere Förderungen ===
Die Begriffe ''[[Kosten]]'' und ''[[Subventionen]]'' haben verschiedene Bedeutungen und ihre Berechnungsmethoden sind umstritten. Werte dafür können sich je nach Studie stark unterscheiden. Beispielsweise berücksichtigen einige Kostenanalysen von Kernenergie [[externe Kosten]], andere nicht. Die Datenlage ist insgesamt lückenhaft; dies betrifft auch die [[Stromgestehungskosten]].<ref>{{Literatur |Titel=Strom aus Kernenergie: Kosten und Subventionen |Hrsg=Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages |Sammelwerk= |Datum=2021-12-17 |Kommentar=Aktenzeichen WD 5 - 3000 - 090/21 |Online=https://www.bundestag.de/resource/blob/877586/4e4dce913c3d883a81adcf2697313c7d/WD-5-090-21-pdf-data.pdf |Format=PDF}}</ref> Die Subventionen für Kernkraft sind oft weniger direkt und offensichtlich als die für erneuerbare Energien oder fossile Brennstoffe, was die Debatte über Energiesubventionen erschwert. Robuste Schätzungen der Subventionen für bestehende und neue Kernkraftwerke weltweit sind nicht verfügbar. Die Hochrechnung der geschätzten Subventionen für bestehende Kernkraftkapazitäten in den USA auf die weltweite Nuklearproduktion im Jahr 2017 liegt laut der [[Internationale Organisation für erneuerbare Energien|Internationalen Organisation für erneuerbare Energien]] zwischen rund 21 Milliarden und 165 Milliarden US-Dollar. Im gleichen Jahr wurden fossile Brennstoffe mit schätzungsweise 447 Milliarden US-Dollar direkt subventioniert, erneuerbare Energien mit 128 Milliarden und Biokraftstoffe mit 38 Milliarden.<ref>{{Literatur |Autor=Michael Taylor |Titel=Energy Subsidies: Evolution in the Global Energy Transformation to 2050 |Hrsg=International Renewable Energy Agency |Ort=Abu Dhabi |Datum=2020 |Seiten=8 |Online=https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Apr/IRENA_Energy_subsidies_2020.pdf |Format=PDF}}</ref> In Deutschland wurden hohe staatliche Förderungen vor allem für die Markteinführung der Kernenergie im Bereich Forschung und Entwicklung aufgewendet.<ref>{{Literatur |Autor=[[Christian Streffer]] et al. |Titel=Ethische Probleme einer langfristigen globalen Energieversorgung |Verlag=De Gruyter |Datum=2005 |ISBN=9783110193725 |Seiten=136 f.}}</ref>

==== Europäische Union ====
Seit der Gründung der [[Euratom|Europäischen Atomgemeinschaft]] 1957 wird die Kernenergie politisch und wirtschaftlich gefördert. Nach Angaben des Informationsdienst dpa Insight EU wird die Subvention der Kernenergie in den EU-Staaten einem internen Bericht der EU-Kommission zufolge im Jahr 2011 auf 35 Mrd. Euro geschätzt, verschiedenen Medien greifen diese Zahl auf. Demnach lagen die Subventionen der Kernenergie höher als die Subventionen für erneuerbare Energien (30 Mrd.) und für fossile Energien (26 Mrd.); für Effizienzmaßnahmen wurden 15 Mrd. ausgegeben.<ref>[https://orf.at/stories/2192085/2192084/ ''26 Milliarden für Kohle, Öl und Gas'']. In: ''[[ORF]]'', 24. Juli 2013. Abgerufen am 24. Juli 2013.</ref><ref>{{Webarchiv |url=http://www.kleinezeitung.at/nachrichten/politik/eu/3363270/mehr-geld-fuer-atom-fuer-oeko-strom.story |text=''EU: Mehr Geld für Atom als für Öko'' |wayback=20141010161915}}. In: ''[[Kleine Zeitung]]'', 24. Juli 2013.</ref>

Da um das Jahr 2012 kaum Unternehmen bereit waren, die sehr hohen Investitionskosten beim Bau von Kernkraftwerken zu tragen, forderten laut [[Süddeutsche Zeitung|Süddeutscher Zeitung]] Großbritannien, Frankreich, Polen und Tschechien [[Subvention]]en für die Stromerzeugung mittels Kernenergie. Mehrere geplante Kraftwerksprojekte waren bis dahin aus finanziellen Gründen abgesagt worden, der Bau der beiden Kernkraftwerke [[Kernkraftwerk Flamanville|Flamanville 3]] in Frankreich und [[Kernkraftwerk Olkiluoto#Block 3 – Europäischer Druckwasserreaktor (EPR)|Olkiluoto 3]] hatte sich stark verteuert.<ref>[https://www.fr.de/wirtschaft/soll-atomkraft-foerdern-11342201.amp.html ''EU soll Atomkraft fördern'']. In: ''[[Frankfurter Rundschau]].'' 13. April 2012, abgerufen am 13. April 2012.</ref><ref>[https://www.sueddeutsche.de/politik/konkurrenz-zu-erneuerbaren-energien-eu-staaten-fordern-subventionen-fuer-atomkraft-1.1331385 ''Konkurrenz zu erneuerbaren Energien. EU-Staaten fordern Subventionen für Atomkraft'']. In: ''[[Süddeutsche Zeitung]].'' 13. April 2012, abgerufen am 13. April 2012.</ref> Der Energiekommissar der EU, [[Günther Oettinger]], kündigte seine Bereitschaft an, „verschiedene Optionen zu diskutieren“. Mögliche Optionen waren die Einführung von [[Einspeisevergütung]]en analog der Förderung von [[Erneuerbare Energie|erneuerbaren Energien]], Subventionen zum Bau neuer Kraftwerke, oder die Gleichstellung von Kernkraftwerken mit den erneuerbaren Energien als emissionsarme Technologien. Letztendlich stuft die [[EU-Kommission]] Kernenergie seit Januar 2023 als nachhaltig und klimafreundlich ein. Dementsprechend gelten die Regeln zur Förderung von Investitionen in klimafreundliche Wirtschaftsbereiche nun auch für die Kernenergie.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.handelsblatt.com/politik/international/eu-taxonomie-europaparlament-beschliesst-oekosiegel-fuer-gas-und-atomkraft-erleichterung-in-energiebranche/28483670.html |titel=Europaparlament beschließt Ökosiegel für Gas und Atomkraft – Erleichterung in Energiebranche |werk=Handelsblatt |datum=2022-07-06 |abruf=2023-01-15}}</ref>

==== Deutschland ====
{{Hauptartikel|Kernenergie in Deutschland}}

In Deutschland war die Kernenergie die erste Technologie, die mit umfangreichen staatlichen Fördergeldern vorangetrieben wurde, ohne dass ein konkreter Bedarf bestanden hätte. In den 50er Jahren, zu Zeiten der Atomeuphorie, galt ihre Nutzung schlichtweg als selbstverständlich.<ref>Joachim Radkau: ''Technik in Deutschland. Vom 18. Jahrhundert bis heute''. Frankfurt / New York 2008, S. 355.</ref> Die Initiative ging dabei zunächst von der Chemieindustrie aus,<ref>Joachim Radkau: ''Technik in Deutschland. Vom 18. Jahrhundert bis heute''. Frankfurt / New York 2008, S. 356.</ref> Energieunternehmen (und auch das Bundeswirtschaftsministerium) bremsten dagegen bei der Entwicklung, und wurden deswegen wiederholt von Seiten der Kernenergiebefürworter kritisiert.<ref>Jochim Varchim, Joachim Radkau: '' Kraft, Energie und Arbeit. Energie und Gesellschaft.'' Reinbek bei Hamburg 1981, S. 190.</ref> Als RWE Ende der 1950er Jahre seinen ersten Kernreaktor plante, geschah dies „um den Anschluss an die Technologie nicht zu verlieren“. Die zugehörige Bestellung erfolgte allerdings erst 1969 mit dem Kernkraftwerk Biblis.<ref name="rad">''Aufstieg und Krise der deutschen Atomwirtschaft. 1945–1975. Verdrängte Alternativen in der Kerntechnik und der Ursprung der nuklearen Kontroverse.'' Rowohlt, Reinbek 1983, ISBN 3-499-17756-0.</ref>

Am 21. Oktober 1955 wurde [[Franz Josef Strauß]] [[Atomminister|Minister im neugegründeten Bundesministerium für Atomfragen]]. Ziel dieses Ministeriums war die Einführung der Kernenergie, ihre Förderung und die Schaffung der gesetzlichen
Grundlagen hierfür.<ref name="Neles Pistner S. 5">Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 5.</ref> 1957, ein Jahr vor Verabschiedung des Atomgesetzes, wurde von staatlicher Seite die Reaktorplanungen vorangetrieben. Entwickelt und gebaut werden sollten die Reaktoren von Konzernen, während der Staat Verlustbürgschaften und umfangreiche Investitionshilfen gewährte.<ref name="Neles Pistner S. 5" /> Gebaut wurden letztendlich jedoch nur zwei Reaktoren, während die bisher aufgewendeten Fördergelder in Milliardenhöhe in den Aufbau von Entwicklungsabteilungen flossen.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 5 f.</ref>

Am 13. November 1960 ging das [[Kernkraftwerk Kahl]] als Versuchsreaktor mit 15 MW in Betrieb, mit US-amerikanischer Reaktortechnik von [[General Electric]].<ref>[https://www.heise.de/tr/artikel/Schafe-als-Sensoren-1135917.html ''Schafe als Sensoren.''] heise.de, {{FormatDate|2010-11-15}}, eingefügt {{FormatDate|2012-03-16}}</ref> In den Anfangsjahren glaubte man: „Kein AKW in Deutschland könne jemals mit einem Kohlekraftwerk konkurrenzfähig sein“. Deshalb wurde der Bau der ersten Kernreaktoren staatlich subventioniert.<ref name="propante AKW-Geschchte">[https://www.proplanta.de/Agrar-Nachrichten/Energie/Vor-50-Jahren-floss-der-erste-deutsche-Atomstrom_article1308340852.html ''Vor 50 Jahren floss der erste deutsche Atomstrom.''] auf: ''proplanta.de'', 17. Juni 2011, eingefügt am 16. März 2012.</ref> Insgesamt wurden in Westdeutschland mehrere Forschungsprogramme aufgelegt, die jeweils mit mehreren Mrd. Mark ausgestattet waren.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 6.</ref> Die Förderung wird in Deutschland mit rund 2000 Euro/kW installierter Leistung angegeben.<ref name="Neles 216" />

[[Datei:Forschungsausgaben bund deutschland zeitreihe 74bis08.jpg|mini|360px|Forschungsausgaben auf Bundesebene im Bereich Energie]]

Das [[Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung|Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung]] (DIW) kam in einer Studie aus dem Jahr 2007 zu dem Ergebnis, dass sich allein die deutschen Ausgaben des Bundes und der Länder für nukleare Energieforschung und -technologie von 1956 bis zum Jahr 2006 auf mindestens 50 Mrd. Euro belaufen.<ref name="diw_lang" /> Nicht enthalten sind darin unter anderem öffentliche Ausgaben für die innerdeutsche Uranerzbergbausanierung (6,6 Mrd. €) und Anteile an Stilllegung/Rückbau kerntechnischer Anlagen (2,5 Mrd. €).<ref name="bee">{{Webarchiv |url=http://www.unverkaeuflich.org/fileadmin/dokumente/Aktuell/BEE_Subventionen_Energie.pdf |text=''Subventionen für die Kernenergie und die Stein- und Braunkohle.'' |wayback=20131012053139}} (PDF; 23 kB) Bundesverband Erneuerbare Energie e. V., abgerufen am 13. Januar 2011.</ref>

Addiert man diese Kosten und bezieht sie auf die bis Ende 2006 mittels Kernenergie erzeugte Strommenge von rund 4100 TWh,<ref name="diw_lang" /> ergibt sich eine durchschnittliche Unterstützung von 1,5 Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh). Betrachtet man nur die im Jahr 2006 wirksame Summe aller quantifizierten Effekte (soweit Angaben vorliegen, einschließlich vereinigungsbedingter Lasten und internationaler Projekte) zur Förderung der Kernenergie, beträgt die Geldmenge 3,7 Mrd. Euro (Währungswert von 2006).<ref name="diw_lang">Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung: {{Webarchiv |url=http://www.erneuerbare-energien.de/fileadmin/ee-import/files/pdfs/allgemein/application/pdf/diw_abschlussbericht.pdf |text=''Abschlussbericht zum Vorhaben „Fachgespräch zur Bestandsaufnahme und methodischen Bewertung vorliegender Ansätze zur Quantifizierung der Förderung erneuerbarer Energien im Vergleich zur Förderung der Atomenergie in Deutschland“.'' |wayback=20140327121657}} Mai 2007, abgerufen am 22. September 2010.</ref> Dies entspricht einer Unterstützung (167,4 TWh<ref>A. G. Energiebilanzen: {{Webarchiv |url=http://www.ag-energiebilanzen.de/componenten/download.php?filedata=1235122659.pdf&filename=AGEB_Jahresbericht2008_20090220.pdf&mimetype=application/pdf |text=''Energieverbrauch in Deutschland im Jahr 2008.'' |wayback=20120104121947}} Abgerufen am 14. Januar 2011.</ref> Strom aus Kernenergie im Jahr 2006 in Deutschland) von 2,2 ct/kWh (Währungswert von 2006). Die Werte sind dabei als untere Grenze zu verstehen, da sich viele Kosten der Kernenergie kaum oder gar nicht konkret beziffern lassen und die Zahlen „längst noch nicht alle öffentlichen Ausgaben zugunsten der Atomenergie“<ref name="diw_lang" /> enthalten. Beispielsweise sind Schäden durch Kernenergie in keiner privaten Hausratversicherung abgedeckt,<ref name="Eorosolar Kernkraftkosten">EuroSolar, April 2006: {{Webarchiv |url=http://www.eurosolar.de/de/index.php/argumente-mainmenu-300/infobler-mainmenu-26/514-die-kosten-der-atomenergie |text=''Die Kosten der Atomenergie'' |wayback=20140522005045}}, eingefügt am 16. März 2012. Abgerufen am 21. Mai 2014.</ref> die Kosten weder für den Salzstock Gorleben noch für die Stilllegung der Schachtanlage Asse II bezifferbar.<ref>BMU, Juni 2013: {{Webarchiv |url=http://www.bmub.bund.de/themen/atomenergie-strahlenschutz/atomenergie-ver-und-entsorgung/endlagerung/allgemeines/ |text=''Verantwortlichkeiten für Endlagereinrichtung und -betrieb sowie Finanzierungsregelungen.'' |archive-is=20140302}} aufgerufen am 1. Juli 2013.</ref> Der World Nuclear Waste Report 2019 stellt fest, dass „selbst in Ländern, in denen das Verursacherprinzip gesetzlich vorgeschrieben ist, dieses nur unvollständig angewandt wird“ und verweist etwa auf den Fall der deutschen [[Schachtanlage Asse II]], wo die Rückholung großer Abfallmengen mit einem Kostenaufwand von geschätzten 3,7 Mrd Euro<ref>{{Internetquelle |autor=can/dpa/AFP |url=https://www.spiegel.de/politik/deutschland/atommuell-asse-bergung-kostet-3-7-milliarden-a-674469.html |titel=Atommüll: Asse-Bergung kostet 3,7 Milliarden |werk=[[Spiegel Online]] |datum=2010-01-27 |abruf=2024-01-27}}</ref> vom Steuerzahler bezahlt werden muss.<ref>{{cite web |title=The World Nuclear Waste Report 2019 |url=https://www.boell.de/sites/default/files/2019-11/World_Nuclear_Waste_Report_2019_summary.pdf |access-date=2021-11-28}}</ref>

2010 erstellte das [[Forum Ökologisch-Soziale Marktwirtschaft]] im Auftrag von [[Greenpeace]] eine Studie, die eine Gesamtsumme der Fördermittel von 203,7 Milliarden Euro für den Zeitraum von 1950 bis 2010 ermittelte, was 4,3 ct/kWh entsprechen würde. Dies beinhaltet Steuervergünstigungen, die Stilllegungen von Meilern, Forschung inklusive Kernfusionsforschung, Mitgliedschaft in internationalen Organisationen wie [[Euratom]] sowie die Sanierung der Uranbergbauanlagen in der ehemaligen DDR. Bezüglich der externen Kosten sehen die Autoren eine „extreme Unterschiedlichkeit“ der in der Literatur vorliegenden Abschätzungen von 0,1 bis 270 Cent pro Kilowattstunde.<ref>Greenpeace-Studie {{Webarchiv |url=http://www.greenpeace.de/sites/www.greenpeace.de/files/Atomsubventionsstudie_Update_2010_01_1.pdf |text=''Staatliche Förderungen der Atomenergie'' |wayback=20141027095101 |archiv-bot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot}} (PDF; 4,0 MB), 2. Auflage. 12. Oktober 2010, abgerufen am 29. Juni 2014.</ref>

Die beiden Volkswirtschaftler [[Peter Hennicke]] und [[Paul J. J. Welfens]] sehen in der nicht ausreichenden Haftpflichtversicherung für schwere nukleare Unfälle eine versteckte [[Subvention]] der Atomstromwirtschaft, die „absurde Investitionsanreize schafft, den Wettbewerb in der Strom- bzw. Energiewirtschaft grotesk verzerrt und völlig unnötige Risiken für Milliarden Menschen befördert“. So übertreffe die „Schattensubvention“ bei Atomstrom prozentual alle anderen Sektoren der Wirtschaft.<ref>[[Peter Hennicke]], [[Paul J. J. Welfens]]: ''Energiewende nach Fukushima: Deutscher Sonderweg oder weltweites Vorbild?'' München 2012, 26 f.</ref> Zum gleichen Ergebnis kommen [[Joachim Radkau]] und [[Lothar Hahn (Physiker)|Lothar Hahn]], die im Verzicht auf eine ausreichende Haftpflichtversicherung die entscheidende Subventionierung der Kernenergie sehen, welche die Kernenergienutzung überhaupt erst ermöglichte.<ref name="Joachim Radkau 2013">Joachim Radkau, Lothar Hahn: ''Aufstieg und Fall der deutschen Atomwirtschaft.'' Oekom-Verlag, Berlin (2013).</ref>

Nach Berechnungen von Finanzmathematikern aus dem Jahr 2011 würde eine Haftpflichtpolice für ein Atomkraftwerk 72 Mrd. Euro jährlich kosten. Der Strompreis eines Atomkraftwerks könnte damit auf mehr als das Vierzigfache steigen.<ref>[https://www.manager-magazin.de/finanzen/versicherungen/a-761954.html Manager-Magazin] Zitat: „Finanzmathematiker haben erstmals errechnet, wie teuer eine Haftpflichtpolice für ein Atomkraftwerk wäre – 72 Milliarden Euro jährlich. (…) Eine komplette Versicherung der Risiken der Atomkraft ließe die Strompreise einer Studie zufolge explodieren. Nach Berechnungen von Versicherungsmathematikern könnten die zu zahlenden Prämien den Strompreis auf mehr als das Vierzigfache steigen lassen.“</ref> Eine Studie der [[Katholieke Universiteit Leuven|KU Leuven]] für die [[Europäische Kommission]] schätzte im Jahr 2013 die durch nukleare Unfälle bedingten externen Kosten auf 0,03 bis 0.3 Ct/kWh, sieht aber gleichzeitig noch weiteren Forschungsbedarf. Um versteckte Subventionen zu vermeiden, schlägt der Autor vor, diese Kosten mit 0.1Ct/kWh zu [[Internalisierung (Wirtschaft)|internalisieren]].<ref>{{Literatur |Autor=William D. D’haeseleer |Titel=Synthesis on the Economics of Nuclear Energy |TitelErg=Study for the European Commission, DG Energy – Final Report |Datum=2013-11-27 |Seiten=155–160 |Online=https://www.mech.kuleuven.be/en/tme/research/energy_environment/Pdf/wpen2013-14.pdf |Format=PDF }}</ref>

Für den Rückbau von Kernkraftwerken müssen die Betreiber in Deutschland (und in der Schweiz) eine [[Rückstellung]] von etwa 500 Millionen Euro je Kraftwerk bilden. Diese Rückstellungen bleiben in Deutschland über den gesamten Zeitraum steuerfrei und dürfen auch investiert werden, um zum Beispiel Unternehmensbeteiligungen zu erwerben oder am eigenen Kraftwerk eingesetzt werden.<ref>[http://www.zeit.de/1998/03/Strahlende_Schmarotzer/komplettansicht ZEIT: Strahlende Schmarotzer]</ref> Kritiker sehen in den Rückstellungen, die mittlerweile insgesamt 36 Milliarden Euro betragen, „die Bank der Stromkonzerne“.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.castor.de/presse/sonst/1999/ne04a.html |text=Magazin für erneuerbare Energien: Atom-Rückstellungen |wayback=20110718205600 |archiv-bot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot}}</ref>

Eine Analyse des [[Handelsblatt]]s kam 2015 zu dem Schluss, dass Atomkraft „die wahrscheinlich größte und schlechteste Investition in der Geschichte der Bundesrepublik“ war.<ref>[[Gabor Steingart]], Handelsblatt Morning Briefing, 9. Oktober 2015; vgl. auch {{Webarchiv |url=https://global.handelsblatt.com/edition/281/ressort/politics/article/the-decline-and-fall-of-nuclear-power?ref=MTI5ODU1 |text=Germany's Non-Stop Nuclear Disaster, Handelsblatt Global Edition, 9. Oktober 2015 |wayback=20160305110041}}</ref>

Die [[Kommission zur Überprüfung der Finanzierung des Kernenergieausstiegs]] (KFK) wurde 2015 von der Bundesregierung eingesetzt und empfahl, dass der Staat die Endlagerung radioaktiver Abfälle übernehmen und die Betreiber Mittel in einen öffentlich-rechtlichen Fonds einzahlen sollten. 2017 zahlten die Betreiber rund 24 Mrd. Euro in den [[Fonds zur Finanzierung der kerntechnischen Entsorgung]] (KENFO) ein, ohne eine Verpflichtung für Nachschüsse bei etwaigen Kostenerhöhungen. Die Kosten für Stilllegung, Rückbau und Verpackung des radioaktiven Abfalls sind darin nicht enthalten und bleiben bei den Unternehmen.<ref>{{Literatur |Autor=[[Michael Lersow]] |Titel=Endlagerung aller Arten von radioaktiven Abfällen und Rückständen |TitelErg=Langzeitstabile, langzeitsichere Verwahrung in Geotechnischen Umweltbauwerken – Sachstand, Diskussion und Ausblick |Verlag=Springer Spektrum |Datum=2018 |Seiten=302 ff. |ISBN=978-3-662-57821-6 |DOI=10.1007/978-3-662-57822-3}}</ref>

Im Jahr 2021 erhielten die Betreiber der Kraftwerke, Vattenfall, Eon, EnBW und RWE insgesamt etwa 2,4 Milliarden Euro als Entschädigung für den beschleunigten Atomausstieg aufgrund der Fukushima-Katastrophe.<ref>{{Internetquelle |autor=Andreas Niesmann |url=https://www.rnd.de/politik/atomausstieg-bund-zahlt-24-milliarden-euro-an-kraftwerks-betreiber-65GEMYADPFC6BMJBFSJC7RMPEE.html |titel=Atomausstieg: Bund zahlt 2,4 Milliarden Euro an Kraftwerksbetreiber |hrsg=rnd.de |datum=2021-03-05 |abruf=2024-07-13}}</ref>

==== Frankreich ====
{{Hauptartikel|Kernenergie in Frankreich}}

In Frankreich erteilte Premierminister [[François Fillon]] im Mai 2011, neun Wochen nach dem Beginn der [[Nuklearkatastrophe von Fukushima]], dem [[Cour des Comptes (Frankreich)|Obersten Rechnungshof in Frankreich]] den Auftrag, die Kosten der Kernenergie und des erzeugten Stroms zu ermitteln. Der Rechnungshof legte den Bericht am 31. Januar 2012 vor. Damit wurde erstmals versucht, alle französischen Forschungsaufwendungen auf dem Gebiet der Stromerzeugung aus Kernenergie seit 1957 zu ermitteln.
Demnach kosteten die Erforschung, Entwicklung sowie der Bau der 58 französischen Kernkraftwerke insgesamt etwa 188 Mrd. Euro (in Kaufkraft von 2010). Diese Kosten konnten durch den Verkauf der Elektrizität bislang zu etwa 75 % amortisiert werden (Zusammenfassung, S. 12 unten).

Allerdings wurden bislang für [[Rückbau]] und Atommüllzwischen- und Endlagerung bei weitem nicht die erforderlichen Summen zurückgestellt.<ref>[https://www.ccomptes.fr/sites/default/files/EzPublish/Die_Kosten_der_Kernenergie_thematischer_Bericht_012012.pdf www.ccomptes.fr Die Kosten der Kernenergie (Januar 2012). Zusammenfassung (PDF, 24 Seiten); Langfassung (PDF, 441 Seiten); Glossar]; [http://www.taz.de/Kosten-der-Atomkraft-in-Frankreich/!86837/ ''Kosten der Atomkraft in Frankreich. Im Kern falsch gerechnet'']. In: ''[[Die tageszeitung|taz]].'' 1. Februar 2012. Abgerufen am 4. Februar 2012.</ref>

Der französische Industrieverband Uniden forderte im März 2014 von der französischen Regierung eine Preisbegrenzung für Atomstrom, da die Stromkosten für große industrielle Abnehmer in Deutschland bald um 35 % niedriger lägen als in Frankreich.<ref>[https://www.bloomberg.com/news/2014-03-17/france-s-industrial-giants-call-for-price-cap-on-nuclear.html ''Large German industrial power users will pay 35 percent less for their electricity next year than those in France''] Bloomberg News vom 17. März 2014.</ref> Die Prognose erwies sich allerdings als grob falsch. In den darauffolgenden Jahren bis mindestens 2023 lag der Strompreis für große industrielle Abnehmer in Deutschland rund 70–80 % höher als in Frankreich.<ref>{{Internetquelle |url=https://energie-fr-de.eu/de/systeme-maerkte/nachrichten/leser/hintergrundpapier-zum-strompreis-in-deutschland-und-frankreich.html |datum=2017-11-02 |titel=Hintergrundpapier zum Strompreis in Deutschland und Frankreich |werk=Deutsch-französisches Büro für die Energiewende |abruf=2024-10-13}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2023/2023-25_IND_Industriestrompreis/Agora_Internationale_Strompreisstudie_AFRY.pdf |datum=2023-10 |titel=Kurzstudie: Internationaler Vergleich von Strompreisen für die Industrie |werk=AFRY Management Consulting GmbH |abruf=2024-10-13}}</ref>

==== Großbritannien ====
{{Hauptartikel|Kernenergie im Vereinigten Königreich}}

In Großbritannien wurde für das neue Kernkraftwerk [[Kernkraftwerk Hinkley Point#Hinkley Point C|Hinkley Point C]] eine auf 35 Jahre garantierte [[Einspeisevergütung]] in Höhe von 92,5 Pfund/MWh (ca. 11,2 Cent/kWh) plus einem jährlichen Inflationsausgleich von der Regierung zugesagt. Dies ist etwa das Doppelte des derzeitigen englischen Börsenstrompreises und liegt unterhalb der Einspeisevergütung für große Photovoltaik- und Offshore-Windkraftanlagen und oberhalb von Onshore-Windkraftanlagen.<ref name="Carsten Volkery 2013" /><ref>{{Webarchiv |url=http://www.agora-energiewende.de/fileadmin/downloads/publikationen/Analysen/Comparing_Costs_of_Decarbonisationtechnologies/Agora_Kostenvergleich_Klimafreundliche_Stromerzeugung.pdf |text=Agora / Prognos: ''Klimafreundliche Stromerzeugung: Welche Option ist am günstigsten? Stromerzeugungskosten neuer Wind- und Solaranlagen sowie neuer CCS- und Kernkraftwerke auf Basis der Förderkonditionen in Großbritannien und Deutschland''. Berlin 2014 |wayback=20141017053441}}</ref> Im Oktober 2014 genehmigte die EU-Kommission die Förderzusage als vereinbar mit dem EU-Wettbewerbsrecht. Die EU-Kommission geht dabei von Baukosten von 31 Mrd. Euro aus, während Herstellerfirma und britische Regierung von nur ca. 19 Mrd. Euro sprechen.<ref>[https://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/atomkraftwerk-eu-billigt-beihilfen-fuer-hinkley-point-c-a-996073.html ''Hinkley Point C: EU billigt Milliardenhilfen für britisches Atomkraftwerk''] SPIEGEL ONLINE vom 8. Oktober 2014.</ref>

==== Vereinigte Staaten ====
{{Hauptartikel|Kernenergie in den Vereinigten Staaten}}

Die [[United States Atomic Energy Commission|Atomic Energy Commission]] (AEC) wurde 1946 gegründet und war bis 1974 die zentrale Behörde für die Forschung und Entwicklung der Nutzbarmachung atomarer Energie. 1977 wurden ihre Aufgaben auf das [[Energieministerium der Vereinigten Staaten]] übertragen.

Der im August 2005 verabschiedete [[Energy Policy Act]] beinhaltete Subventionen und staatliche Garantien, um die [[Kernenergie in den Vereinigten Staaten]] auszubauen. Bis Januar 2008 wurden bei der [[Nuclear Regulatory Commission]] 32 Anträge für den Neubau von Reaktoren eingereicht.

== Umweltaspekte ==
[[Datei:5-Bar-chart-–-What-is-the-safest-form-of-energy.png|mini|hochkant=2|„Was sind die sichersten und saubersten Energiequellen?“ (Ein Vergleich vergangener Todesfälle und THG-Emissionen)]]

=== Vergleich mit anderen Kraftwerksarten ===
[[Lebenszyklusanalyse]]n legen nahe, dass der ökologische Fußabdruck der Kernenergie mit dem von erneuerbaren Energien vergleichbar ist. Brennstoffkreisläufe mit [[Wiederaufarbeitung]] schneiden dabei immer besser ab, als offene Kreisläufe.<ref>{{cite journal |author=Robin Taylor, William Bodel, Laurence Stamford, Gregg Butler |date=2022 |title=A Review of Environmental and Economic Implications of Closing the Nuclear Fuel Cycle—Part One: Wastes and Environmental Impacts |journal=Energies |volume=15 |issue=1433 |page=31 |doi=10.3390/en15041433 |language=en}}</ref> Eine Studie der [[Ritsumeikan-Universität]] aus dem Jahr 2022 analysierte den Lebenszyklus-Ressourceneinsatz der Kernenergie mit dem Konzept des [[Total Material Requirement]] (TMR). Laut der Untersuchung ähnelt der TMR-Koeffizient dem der erneuerbaren Energien und beträgt etwa 20 % des Werts der Kohlekraft, 23 % des Werts der Ölkraft und 35 % des Werts der Energieerzeugung aus verflüssigtem Erdgas. Während die Ressourcenintensität des Uranbrennstoffs erheblich ist, trägt die hohe [[Energiedichte]] wesentlich dazu bei, die Kernenergieerzeugung in die Gruppe mit niedrigeren TMR-Koeffizienten einzuordnen.<ref>{{Literatur |Autor=N. Nakagawa, S. Kosai, K. Matsubae, E. Yamasue |Titel=Analyzing the life cycle resource use of nuclear power generation using the total material requirement (TMR) |Sammelwerk=Journal of Cleaner Production |Band=363 |Datum=2022-08-20 |DOI=10.1016/j.jclepro.2022.132530}}</ref>

Die Emissionen von [[Schwefeldioxid]] (SO2) und [[Stickoxide]]n (NOx) bei der Kernenergie entstehen hauptsächlich während der Brennstoffbereitstellung, insbesondere durch den Uranabbau und die Anreicherung. Mit Lebenszyklus-Emissionen von 0,003–0,038 kg/MWh für SO2 und 0,01–0,04 kg/MWh für NOx schneidet die Kernenergie deutlich besser ab als fossile Energieträger wie Kohle (SO2: 0,03–6,7 kg/MWh, NOx: 0,3–3,9 kg/MWh), Öl (SO2: 0,85–8 kg/MWh, NOx: 0,5–1,5 kg/MWh) oder Erdgas (SO2: 0,01–0,32 kg/MWh, NOx: 0,2–3,8 kg/MWh). Bei erneuerbaren Energien wie Windkraft (SO2: 0,02–0,09 kg/MWh, NOx: 0,02–0,11 kg/MWh) und Solarenergie (SO2: 0,12–0,29 kg/MWh, NOx: 0,15–0,40 kg/MWh) stammen die Emissionen vor allem aus der Herstellung der Infrastruktur, bei Wasserkraft (SO2: 0,001–0,03 kg/MWh, NOx: 0,004–0,06 kg/MWh) überwiegend aus dem Bau der Staudämme.<ref>{{cite journal |author=Roberto Turconi, Alessio Boldrin, Thomas Fruergaard Astrup |date=2013 |title=Life cycle assessment (LCA) of electricity generation technologies: Overview, comparability and limitations |language=en |journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews |volume=28 |pages=555–565 |doi=10.1016/j.rser.2013.08.013}}</ref>

Laut [[Our World in Data]] ist die Kernenergie hinsichtlich der [[Landnutzung]] die effizienteste Technologie zur Stromerzeugung.<ref>{{Literatur |Autor=Hannah Ritchie, Max Roser |Titel=How does the land use of different electricity sources compare? |Sammelwerk=Our World in Data |Datum=2023-10-09 |Online=https://ourworldindata.org/land-use-per-energy-source |Abruf=2023-12-12}}</ref> Die [[Landnutzung#Direkte und indirekte Landnutzungsänderung|direkte Landnutzung]] der Kernenergie liegen bei 0,5 Quadratkilometern pro Terawattstunde.<ref>{{Internetquelle |url=https://unece.org/sites/default/files/2022-04/LCA_3_FINAL%20March%202022.pdf |titel=Carbon Neutrality in the UNECE Region: Integrated Life-cycle Assessment of Electricity Sources |hrsg=United Nations Economic Commission for Europe |datum=2021 |format=PDF |sprache=en |abruf=2023-12-10}}</ref>

Der [[Erntefaktor]] (EROI) gibt das Verhältnis von gewonnener zu aufgewendeter Energie an. Für seine Berechnung gibt es verschiedene Ansätze und die Ergebnisse hängen stark davon ab, welche Faktoren einbezogen werden. Die Bandbreite der Schätzungen für den EROI von Kernenergie ist sehr groß und reicht von weniger als eins bis zu 60. Stand 2013 geben viele Studien einen EROI von etwa fünf an, womit Kernenergie ungefähr im Bereich von Solarenergie und Erdgas liegt. Zu den besten Performern hinsichtlich des EROI zählen Wasserkraft, Windkraft und Kohlekraft.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.carbonbrief.org/energy-return-on-investment-which-fuels-win/ |titel=Energy return on investment – which fuels win? |hrsg=Carbon Brief |datum=2013-03-20 |abruf=2024-07-29}}</ref>

Der Angaben für den Wasserverbrauch von Kernkraftwerken liegen im Jahr 2024 im Durchschnitt bei ca. 2100 Litern pro Megawattstunde (l/MWh). Der Großteil davon ist auf die Kühlungssysteme und die damit verbundenen Verdunstungsverluste zurückzuführen. Im Vergleich dazu haben Wind- und Solarenergie den geringsten Wasserverbrauch, der hauptsächlich bei der Herstellung anfällt (279 bzw. 446 l/MWh). Wasserkraftwerke haben einen hohen Wasserverbrauch vor allem durch Verdunstung aus Stauseen (70.000 l/MWh), während Stromerzeugung aus Biomasse durch Bewässerung und Verarbeitung ebenfalls viel Wasser benötigt (537.000 l/MWh). Der Begriff ''Wasserverbrauch'' umfasst den Teil des entnommenen Wassers, der verdunstet, in Produkte oder Pflanzen eingearbeitet, von Menschen oder Vieh konsumiert wird oder anderweitig nicht zur sofortigen Nutzung zur Verfügung steht.<ref>{{Internetquelle |url=https://visualizingenergy.org/what-methods-of-electricity-generation-use-the-most-water/ |titel=What methods of electricity generation use the most water? |hrsg=Boston University |datum=2024-02-12 |abruf=2024-07-28}}</ref>

=== Kohlenstoffdioxid-Emissionen ===
{{Hauptartikel|CO2-Emissionen der Stromerzeugung nach Art der Erzeugung}}
Kernkraftwerke erzeugen im laufenden Betrieb kein [[CO2|CO2]]. Jedoch ist der Energieeinsatz bei der Herstellung der Kraftwerke, bei ihrem Betrieb (bei Kernspaltungskraftwerken einschließlich Brennstoffbeschaffung und Abfallentsorgung) und bei ihrem Abriss grundsätzlich mit CO2-Freisetzungen verbunden. Der Wissenschaftliche Dienst des Deutschen Bundestages<ref name="WD8">Summarische Darstellung der verschiedenen Bilanzen von SZ, WNA und Ökoinstitut nach {{Literatur |Autor=Daniel Lübbert |Hrsg=Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages |Titel=CO2-Bilanzen verschiedener Energieträger im Vergleich |Band=WD08 |Nummer=56 |Datum=2007 |Kommentar=Infobrief WD 8 – 56/2007 |Online=https://webarchiv.bundestag.de/archive/2012/1220/dokumente/analysen/2007/CO2-Bilanzen_verschiedener_Energietraeger_im_Vergleich.pdf |Format=PDF |KBytes=1037}}</ref> wertet 2007 verschiedene Quellen aus, die zwischen 6 und 126 Gramm CO2 pro erzeugter kWh Strom nennen. Elektrischer Strom aus [[Kohlekraftwerk]]en liegt bei etwa 950 g/kWh (Steinkohle) und 1150 g/kWh (Braunkohle). Der wissenschaftliche Dienst kommt angesichts der Abschätzungsunsicherheiten zum Ergebnis „diverse Formen der erneuerbaren Energien, aber auch die Kernkraft“ gehörten zur „Spitzengruppe“ der CO2-armen Energieträger.

Die insgesamt über den gesamten Lebenszyklus freigesetzte CO2-Menge ist bei Kernkraftwerken also deutlich geringer als bei Erzeugung der gleichen Strommenge mittels konventioneller (fossil gefeuerter) Kraftwerke. Ähnliche CO2-[[Emissionsfaktor]]en können mit [[Windenergie|Windkraft]]- und [[Wasserkraft]]werken erreicht werden, während andere [[erneuerbare Energie]]n, insbesondere die [[Fotovoltaik]], nur etwas kleinere CO2-Emissionsfaktoren erreichen.

==== Vergleich zwischen Deutschland und Frankreich ====
Nicht alle Kraftwerke erzeugen im Betrieb CO2, jedoch entsteht bei der Herstellung, beim Betrieb und bei ihrem Abriss grundsätzlich auch [[Treibhauseffekt|klimaschädliches]] CO2. Die insgesamt (über den gesamten Lebenszyklus) freigesetzte Menge ist sehr unterschiedlich, wie die folgende Tabelle zeigt. Die rot unterlegten Felder zeigen, dass in Deutschland die Kohlekraftwerke nur 47 % der gesamten elektrischen Energie erzeugen, aber 80 % des dabei erzeugten Kohlendioxids verursachen. Der CO2-Anteil, den Kernkraftwerke bei 22,6 % Stromerzeugungsanteil indirekt beitragen, ist mit 0,7 % sehr gering. In den beiden rechten Spalten ist die aktuelle Verteilung im Nachbarland Frankreich gegenübergestellt.

{| class="wikitable"
|+ Vergleich Deutschland und Frankreich (Quellen: Süddeutsche Zeitung 2007, Bundesministerium BMWI,<ref name="WD8" /> World Nuclear Association<ref>{{Webarchiv |url=http://www.world-nuclear.org/info/inf100.html |text=Life cycle analysis: external costs and greenhouse gases |wayback=20100619063905 |archiv-bot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot}}</ref>)
|-
! Kraftwerksart
! CO2-Emissionen pro [[kWh]] in Gramm<ref name="BWK">{{Internetquelle |autor=Wagner [[et al.]] |url=http://www.vdi.de/fileadmin/vdi_de/redakteur_dateien/geu_dateien/FB4-Internetseiten/CO2-Emissionen%20der%20Stromerzeugung_01.pdf |titel=CO2-Emissionen der Stromerzeugung. Ein ganzheitlicher Vergleich verschiedener Techniken |werk=Fachzeitschrift BWK Band 59, Nr. 10, 2007 |format=PDF |sprache=de |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20170802204748/http://www.vdi.de/fileadmin/vdi_de/redakteur_dateien/geu_dateien/FB4-Internetseiten/CO2-Emissionen%20der%20Stromerzeugung_01.pdf |archiv-datum=2017-08-02 |abruf=2024-01-05}}</ref>
! Anteil an der gesamten [[Bruttostromerzeugung]] (2015) in Deutschland<ref>[https://www.ag-energiebilanzen.de/index.php?article_id=29&fileName=ageb_infografik_02_2016_stromerzeugung_2015__2_.pdf Struktur der Stromerzeugung in Deutschland 2015] Statistiken der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen auf der Webseite des BMWi</ref>
! Anteil an der CO2-Erzeugung aller Kraftwerke in Deutschland
! Anteil der gesamten elektr. Energie (2007) [[Électricité de France|in Frankreich]]
! Anteil an der CO2-Erzeugung aller Kraftwerke in Frankreich
|-
| [[Wasserkraft]]
| {{0}}10–40
| {{0}}3,0 %
| {{0}}0,06 %
| {{0}}8,8 %<ref>{{Webarchiv |url=http://energies.edf.com/accueil-fr/la-production-d-electricite-edf/hydraulique-120270.html |text=Webseite der EdF |wayback=20090214214139}}</ref>
| {{0}}1,2 %
|-
| [[Windenergie]]
| {{0}}10–40
| {{0}}13,5 %
| {{0}}0,12 %
| {{0}}0 %
| —
|-
| [[Kernkraftwerk]] (Kernspaltung)
| {{0}}10–30
| 14,1 %
| {{0}}0,7 %
| 86,6 %<ref name="EDF 120205">{{Webarchiv |url=http://energies.edf.com/accueil-fr/la-production-d-electricite-edf/-nucleaire-120205.html |text=Webseite der EdF |wayback=20090223124252}}</ref>
| 27,8 %
|-
| [[Photovoltaik]]
| {{0}}50–100
| {{0}}5,9 %
| {{0}}0,1 %
| {{0}}0 %
| —
|-
| Erdgas
| 400–550
| {{0}}9,1 %
| {{0}}8,1 %
| —
| —
|-
| Erdöl
| 890<ref name="WD8" />
| –
| {{0}}1,9 %
| —
| —
|-
| Steinkohle
| 790–1080
| 18,1 %
| style="background-color:#fedbca;"|35,3 %
| {{0}}4,6 %<ref>{{Webarchiv |url=http://energies.edf.com/accueil-fr/la-production-d-electricite-edf/thermique-120271.html |text=Webseite der EdF |wayback=20090213125126}}</ref>
| 71 %
|-
| Braunkohle
| 980–1230
| 23,8 %
| style="background-color:#fedbca;" | 44,9 %
| —
| —
|-
| andere (Müll, Biomasse, …)
|
| 12,5 %
| {{0}}8,9 %
| —
| —
|-
| ''Strom-Mix in Deutschland (2022)''
| 434<ref>{{Internetquelle |autor=Elke Örtl |url=https://www.umweltbundesamt.de/themen/co2-emissionen-pro-kilowattstunde-strom-stiegen-in |titel=CO₂-Emissionen pro Kilowattstunde Strom stiegen in 2022 |datum=2023-05-22 |sprache=de |abruf=2023-12-13}}</ref>
| —
| —
| —
| —
|}

Welche Einsparungen durch politische Vorgaben möglich sind, zeigt der Vergleich der [[Kraftwerk#Umweltbelastungen|Kraftwerkparks]] der Nachbarländer Frankreich und Deutschland: Obwohl auch in Frankreich CO2 durch die 15 Kohlekraftwerke freigesetzt wird, ist die ''Gesamtmenge'' erheblich geringer, wie die folgende Tabelle zeigt. Nach Angaben der EDF<ref name="EDF 120020" /> werden 95 % der elektrischen Energie in Frankreich CO2-''frei'' erzeugt. Bei fast gleicher elektrischer Gesamtenergie produziert man in Frankreich nicht einmal 10 % des in Deutschland freigesetzten Klimagases CO2. Die Energiewirtschaft verursacht weniger als die Hälfte des [[anthropogen]]en CO2-Ausstoßes. Im [[Länderliste CO2-Emission|Pro-Kopf-Ausstoß]] liegt Frankreich etwa um ein Drittel niedriger als Deutschland (2008).

{| class="wikitable"
! Staat
! Gesamterzeugung aller Kraftwerke in TWh
! Strom-Mix g pro kWh
! Gesamt-CO2 in Milliarden kg
! Anzahl der großen fossil- thermischen Kraftwerksblöcke
! Anzahl der Kernkraftwerksblöcke
|-
| Deutschland
| 636,5
| 604
| class="hintergrundfarbe4"|384
| ≈70
| 17
|-
| class="hintergrundfarbe3"|Frankreich<ref name="EDF 120205" />
| 610,6<ref name="EDF 120020">{{Webarchiv |url=http://energies.edf.com/accueil-fr/la-production-d-electricite-edf/la-production-120020.html |text=Webseite der EdF |wayback=20090217164133}}</ref>
| {{0}}61
| class="hintergrundfarbe3"|{{0}}37
| {{0}}15
| 58
|}

=== Kernenergie und Klimaschutz ===
[[Datei:Net Zero Nuclear Event, at COP 28, the United Nations Climate Change Conference UNCCC held at the Expo City Dubai, United Arab Emirates on 2 December 2023 - 68.jpg|mini|Vertreter von 22 Ländern erklärten auf der [[UN-Klimakonferenz in Dubai 2023|COP 28]], die Kernenergiekapazität bis 2050 verdreifachen zu wollen, um den globalen Temperaturanstieg [[1,5-Grad-Ziel|auf 1,5 °C zu begrenzen]] und [[Nullemission|Netto-Null-Emissionen]] zu erreichen.]]

Einige Kritiker, Lobbyisten der Wind- und Solarbranche sowie Forscher – wie etwa die [[Scientists for Future]] – kommen zu dem Schluss, dass die Kernenergie keinen sinnvollen Beitrag zum Klimaschutz leisten könne, da sie insgesamt zu gefährlich und zu teuer sei, ihre Einführung zu lange dauere und ein Hindernis für einen effektiven Übergang zu Nachhaltigkeit und Kohlenstoffneutralität darstelle,<ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref>{{cite journal |title=Empirically grounded technology forecasts and the energy transition |journal=INET Oxford |url=https://www.inet.ox.ac.uk/files/energy_transition_paper-INET-working-paper.pdf |language=en |archivebot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot |accessdate=2021-11-28 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20211018072825/https://www.inet.ox.ac.uk/files/energy_transition_paper-INET-working-paper.pdf |archivedate=2021-10-18 |offline= }}</ref><ref name="slowexpensive">{{cite news |title=Nuclear energy too slow, too expensive to save climate: report |url=https://www.reuters.com/article/us-energy-nuclearpower-idUSKBN1W909J |access-date=2021-11-24 |work=Reuters |date=2019-09-24 |language=en}}</ref> und damit letztlich eine ablenkende<ref name="gates2">{{cite news |title=Scientists pour cold water on Bill Gates' nuclear plans {{!}} DW {{!}} 08.11.2021 |url=https://www.dw.com/en/scientists-pour-cold-water-on-bill-gates-nuclear-plans/a-59751405 |access-date=24 November 2021 |work=Deutsche Welle (www.dw.com)}}</ref><ref name="cd1">{{cite web |title=Scientists Warn Experimental Nuclear Plant Backed by Bill Gates Is 'Outright Dangerous' |url=https://www.commondreams.org/news/2021/11/17/scientists-warn-experimental-nuclear-plant-backed-bill-gates-outright-dangerous |website=Common Dreams |access-date=2021-11-24 |language=en}}</ref> Konkurrenz bezüglich Ressourcen (i.e. Personal, finanzielle Investitionen, Zeit, Infrastruktur und Expertise) für den Einsatz und die Entwicklung anderer Energiesystemtechnologien sei.<ref name="mil1">{{cite web |title=Hidden military implications of 'building back' with new nuclear in the UK |url=https://www.sgr.org.uk/sites/default/files/2021-09/SGR_RS03_2021_Johnstone%2BStirling.pdf |access-date=2021-11-24}}</ref><ref name="cd1" /><ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref>{{cite journal |author=Erika Szyszczak |title=State aid for energy infrastructure and nuclear power projects |journal=ERA Forum |date=2015-07-01 |volume=16 |issue=1 |pages=25–38 |doi=10.1007/s12027-015-0371-6 |language=en |issn=1863-9038}}</ref> Anstelle der Kernenergie werden dabei etwa Wind-, Ozean- und Solarenergie (einschließlich z. B. [[Photovoltaik#Freiflächen-Montage|Floating Solar]]) sowie diverse Möglichkeiten zur Bewältigung [[Variable erneuerbare Energien|ihrer Variabilität]] ohne nukleare [[Grundlastfähigkeit|Grundlasterzeugung]],<ref name="MIT2018">{{cite web|url=https://energy.mit.edu/wp-content/uploads/2018/09/The-Future-of-Nuclear-Energy-in-a-Carbon-Constrained-World.pdf|title=The Future of Nuclear Energy in a Carbon-Constrained World|date=2018|publisher=[[Massachusetts Institute of Technology]]}}</ref> wie z. B. [[Dispatchable Generation]], Diversifizierung nachhaltiger Energiequellen,<ref>{{cite journal |author=Diego Crespo |title=STE can replace coal, nuclear and early gas as demonstrated in an hourly simulation over 4 years in the Spanish electricity mix |journal=AIP Conference Proceedings |date=2019-07-25 |volume=2126 |issue=1 |pages=130003 |doi=10.1063/1.5117645 |bibcode=2019AIPC.2126m0003C |issn=0094-243X}}</ref><ref name="10.1016/j.esr.2019.01.007">{{cite journal |author=Mokhtar Benasla |coauthors=Denis Hess, Tayeb Allaoui, Mostefa Brahami, Mouloud Denaï |title=The transition towards a sustainable energy system in Europe: What role can North Africa's solar resources play? |journal=Energy Strategy Reviews |date=2019-04-01 |volume=24 |pages=1–13 |doi=10.1016/j.esr.2019.01.007 |language=en |issn=2211-467X}}</ref> [[Energiespeicher#Speicherbedarf durch die Energiewende|Energiespeicher]]-Technologien,<ref>{{cite journal |author=Markus Haller |coauthors=Sylvie Ludig, Nico Bauer |title=Decarbonization scenarios for the EU and MENA power system: Considering spatial distribution and short term dynamics of renewable generation |journal=Energy Policy |date=2012-08-01 |volume=47 |pages=282–290 |doi=10.1016/j.enpol.2012.04.069 |language=en |issn=0301-4215}}</ref><ref>{{cite journal |author=Maryam Arbabzadeh |coauthors=Ramteen Sioshansi, Jeremiah X. Johnson, Gregory A. Keoleian |title=The role of energy storage in deep decarbonization of electricity production |journal=Nature Communications |date=2019-07-30 |volume=10 |issue=1 |pages=3413 |doi=10.1038/s41467-019-11161-5 |pmid=31363084 |pmc=6667472 |bibcode=2019NatCo..10.3413A |language=en |issn=2041-1723}}</ref> [[Europäisches Verbundsystem|Super Grids]] und flexible Energienachfrage und -versorgung regulierende [[Smart Grid]]s genannt.<ref name="10.1016/j.enpol.2016.04.013">{{cite journal |author=Hisham Khatib |coauthors=Carmine Difiglio |title=Economics of nuclear and renewables |journal=Energy Policy |date=2016-09-01 |volume=96 |pages=740–750 |doi=10.1016/j.enpol.2016.04.013 |language=en |issn=0301-4215}}</ref><ref>{{cite web |title=Klimaverträgliche Energieversorgung für Deutschland – 16 Orientierungspunkte / Climate-friendly energy supply for Germany—16 points of orientation |date=2021-04-22 |url=https://zenodo.org/record/4409334#.Yo8za2lCQzY |author=Christoph Gerhards |coauthors=Urban Weber, Peter Klafka, Stefan Golla, Gregor Hagedorn, Franz Baumann, Heiko Brendel, Christian Breyer, Jens Clausen, Felix Creutzig, Claus-Heinrich Daub, Sebastian Helgenberger, Karl-Martin Hentschel, Christian von Hirschhausen, Ulrike Jordan, Claudia Kemfert, Harald Krause, Sven Linow, Pao-Yu Oei, Martin Pehnt, Andreas Pfennig, Fabian Präger, Volker Quaschning, Jens Schneider, Uli Spindler, Volker Stelzer, Michael Sterner, Georg Wagener-Lohse, Theresa Weinsziehr}}</ref><ref>{{cite journal |author=Xiaoming Kan |coauthors=Fredrik Hedenus, Lina Reichenberg |title=The cost of a future low-carbon electricity system without nuclear power – the case of Sweden |journal=Energy |date=2020-03-15 |volume=195 |pages=117015 |doi=10.1016/j.energy.2020.117015 |language=en |issn=0360-5442|quote=There is little economic rationale for Sweden to reinvest in nuclear power. Abundant hydropower allows for a low-cost renewable power system without nuclear.}}</ref><ref>{{cite journal |author=Madeleine McPherson |coauthors=Bryan Karney |title=A scenario based approach to designing electricity grids with high variable renewable energy penetrations in Ontario, Canada: Development and application of the SILVER model |journal=Energy |date=2017-11-01 |volume=138 |pages=185–196 |doi=10.1016/j.energy.2017.07.027 |language=en |issn=0360-5442|quote=Several flexibility options have been proposed to facilitate VRE integration, including interconnecting geographically dispersed resources, interconnecting different VRE types, building flexible and dispatchable generation assets, shifting flexible loads through demand response, shifting electricity generation through storage, curtailing excess generation, interconnections to the transport or heating energy sectors, and improving VRE forecasting methodologies (Delucchi and Jacobson 2011). Previous VRE integration studies have considered different combinations of balancing options, but few have considered all flexibility options simultaneously.}}</ref><ref>{{cite web |title=Barriers to Renewable Energy Technologies {{!}} Union of Concerned Scientists |url=https://ucsusa.org/resources/barriers-renewable-energy-technologies |website=ucsusa.org |access-date=25 October 2021 |language=en |quote=Renewable energy opponents love to highlight the variability of the sun and wind as a way of bolstering support for coal, gas, and nuclear plants, which can more easily operate on-demand or provide “baseload” (continuous) power. The argument is used to undermine large investments in renewable energy, presenting a rhetorical barrier to higher rates of wind and solar adoption. But reality is much more favorable for clean energy.}}</ref><ref name="dont">{{cite web |title=CoP 26 Statement {{!}} Don't nuke the Climate! |url=https://dont-nuke-the-climate.org/cop-26-statement |access-date=24 November 2021 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20211125033418/https://www.dont-nuke-the-climate.org/cop-26-statement |archivedate=2021-11-25 |offline=yes |archivebot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot }}</ref>

Dennoch wird über die Kosten neuer Kernkraftwerke geforscht und debattiert, insbesondere in Regionen, in denen u. a. eine saisonale Energiespeicherung schwierig ist und die den Ausstieg aus fossilen Brennstoffen zugunsten von kohlenstoffarmer Energie schneller als der weltweite Durchschnitt anstreben.<ref>{{cite news |title=Does Hitachi decision mean the end of UK's nuclear ambitions? |url=https://www.theguardian.com/business/2019/jan/17/does-the-hitachi-decision-mean-the-end-of-the-uks-nuclear-dream |work=The Guardian |date=2019-01-17}}</ref> Eine Studie legt nahe, dass die finanziellen Übergangskosten für ein zu 100 % auf erneuerbaren Energien basierendes europäisches [[Energiesystemtechnik|Energiesystem]], das vollständig aus der Kernenergie ausgestiegen ist, bis 2050 auf der Grundlage der derzeitigen Technologien (d. h. ohne Berücksichtigung potenzieller Fortschritte z. B. bezüglich [[Grüner Wasserstoff|grünem Wasserstoff]], Übertragungs- und Flexibilitätskapazitäten, Möglichkeiten zur Verringerung des Energiebedarfs oder [[Geothermie|geothermischer Energie]]) teurer sein könnten, sofern sich das Netz nur über Europa erstreckt.<ref>{{cite journal |author=William Zappa |coauthors=Martin Junginger, Machteld van den Broek |title=Is a 100 % renewable European power system feasible by 2050? |journal=Applied Energy |date=2019-01-01 |volume=233-234 |pages=1027–1050 |doi=10.1016/j.apenergy.2018.08.109 |language=en |issn=0306-2619}}</ref> Einige haben argumentiert, dass die jüngsten Werbekampagnen für die Kernenergie – auch für neuartige Reaktorkonzepte wie „kleine modulare Reaktoren“ – zum Teil oder hauptsächlich von der „verzweifelten Suche einer untergehenden Industrie nach Kapital und der damit verbundenen Lobby, die sie als Lösung für den Klimawandel darstellt“, angetrieben wird.<ref name="gates2" /><ref name="cd1" />

Bei einer Betrachtung historischer Umstellungen nationaler oder regionaler Stromnetze urteilt die Lobbyorganisation [[World Nuclear Association]], dass der [[Pierre Messmer|Messmer]]-Plan in Frankreich in Folge der [[Ölkrise 1973]],<ref>[https://www.primidi.com/nuclear_energy_in_france/history/messmer_plan primidi.com]</ref> der Ausbau der Kernenergie in Schweden, Finnland und Ontario<ref>[https://canadiangeographic.ca/articles/candu-a-canadian-success-story/ canadiangeographic.ca]</ref><ref>[https://www.neimagazine.com/features/featurebuilding-a-candu-future-6213312/ neimagazine.com]</ref> in den 1970er bis 1990er Jahren und die verschiedenen Ausbauprojekte der Hydroenergie in dafür geographisch geeigneten Gebieten wie Quebec oder Norwegen größenordnungsmäßig ähnliche Kosten und Dauern aufwiesen, im Vergleich dazu jedoch die [[Energiewende in Deutschland]]<ref>{{Internetquelle |url=https://world-nuclear.org/information-library/energy-and-the-environment/energiewende |titel=Germany's Energiewende |werk=world-nuclear.org |datum=2020-05-27 |abruf=2024-10-12}}</ref> und andere vordringlich auf Wind und Solar setzende Projekte teurer waren und sind (auch [[inflationsbereinigt]]) und einen geringeren Dekarbonisierungseffekt hatten – sowohl pro aufgewendeter Geldmittel als auch in pro-Kopf oder pro-kWh Werten.<ref>{{cite news |language=en |url=https://world-nuclear.org/news-and-media/press-statements/nuclear-energy-is-the-fast-track-to-decarbonizatio |title=Nuclear energy is the fast track to decarbonization |work=world-nuclear.org |date=2019-09-15 |access-date=2024-10-12}}</ref><ref>[https://thebreakthrough.org/issues/energy/where-does-decarbonization-come-from thebreakthrough.org]</ref><ref>[https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Nuclear-vital-for-deep-decarbonisation-MIT-study-f world-nuclear-news.org]</ref><ref>[https://www.brookings.edu/blog/planetpolicy/2014/05/20/why-the-best-path-to-a-low-carbon-future-is-not-wind-or-solar-power/ Brookings Institution]</ref><ref>[https://thebreakthrough.org/issues/energy/historic-paths-to-decarbonization thebreakthrough.org]</ref>

Wissenschaftliche Daten deuten darauf hin, dass die Menschheit nur noch über ein [[Kohlenstoffbudget]] verfügt, das den Emissionen von 11 Jahren entspricht, um die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen wenn man das Emissionsniveau des Jahres 2021 annimmt,<ref>{{cite news |author=Scott Neuman |title=Earth has 11 years to cut emissions to avoid dire climate scenarios, a report says |url=https://www.npr.org/2021/11/04/1052267118/climate-change-carbon-dioxide-emissions-global-carbon-budget |access-date=2021-11-09 |work=NPR |date=2021-11-04 |language=en}}</ref><ref>{{cite journal |title=Global Carbon Budget 2021 |journal=Earth System Science Data Discussions |date=2021-11-04 |pages=1–191 |doi=10.5194/essd-2021-386 |url=https://pure.iiasa.ac.at/id/eprint/17620/1/essd-2021-386.pdf }}</ref> während der Bau neuer Kernreaktoren im Zeitraum 2018–2020 im Durchschnitt 7,2-10,9 Jahre dauerte.<ref name="statusreport" /> Der Bau neuer Kernkraftwerke dauert ab Baubeginn also wesentlich länger als der Ausbau der Wind- und Solarenergie – insbesondere bei neuartigen Reaktortypen – und ist zudem risikoreicher, oft verzögert und stark abhängig von staatlicher Unterstützung.<ref>{{cite journal |author=Stephen Tromans |title=State support for nuclear new build |journal=The Journal of World Energy Law & Business |date=2019-03-01 |volume=12 |issue=1 |pages=36–51 |doi=10.1093/jwelb/jwy035}}</ref><ref>{{cite web |title=Nuclear power is too costly, too slow, so it's zero use to Australia's emissions plan |website=[[TheGuardian.com]] |date=2021-10-18 |url=https://www.theguardian.com/business/grogonomics/2021/oct/19/nuclear-power-too-costly-too-slow-so-its-zero-use-to-australias-emissions-plan |access-date=2021-11-24}}</ref><ref name="slowexpensive" /><ref name="gates2" /><ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref name="worldnuclearreport">{{cite web |title=Renewables vs. Nuclear: 256-0 |url=https://www.worldnuclearreport.org/Renewables-vs-Nuclear-256-0.html |website=World Nuclear Industry Status Report |access-date=2021-11-24 |language=en |date=2021-10-12}}</ref><ref name="10.1016/j.enpol.2016.04.013" /> Forscher warnten zudem, dass neuartige Nukleartechnologien – die bereits seit Jahrzehnten in der Entwicklung sind<ref>{{cite news |title=UK poised to confirm funding for mini nuclear reactors for carbon-free energy |url=https://www.theguardian.com/business/2021/oct/15/uk-poised-to-confirm-funding-for-mini-nuclear-reactors-for-green-energy |access-date=2021-11-24 |work=The Guardian |date=2021-10-15 |language=en|quote=Small modular reactors were first developed in the 1950s for use in nuclear-powered submarines. Since then Rolls-Royce has designed reactors for seven classes of submarine and two separate land-based prototype reactors.}}</ref><ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref name="10.1016/j.erss.2014.04.015">{{cite journal |author=M. V. Ramana |coauthors=Zia Mian |title=One size doesn't fit all: Social priorities and technical conflicts for small modular reactors |journal=Energy Research & Social Science |date=2014-06-01 |volume=2 |pages=115–124 |doi=10.1016/j.erss.2014.04.015 |language=en |issn=2214-6296}}</ref> – weniger erprobt sind, höhere Proliferationsrisiken haben, mehr neue Sicherheitsprobleme aufweisen, oft weit von der Kommerzialisierung entfernt sind und teurer sind<ref name="10.1016/j.erss.2014.04.015" /><ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref name="10.1016/j.enpol.2016.03.012">{{cite journal |last1=Ramana |first1=M. V. |last2=Ahmad |first2=Ali |title=Wishful thinking and real problems: Small modular reactors, planning constraints, and nuclear power in Jordan |journal=Energy Policy |date=2016-06-01 |volume=93 |pages=236–245 |doi=10.1016/j.enpol.2016.03.012 |language=en |issn=0301-4215}}</ref><ref name="adva1">{{cite web |title="Advanced" Isn't Always Better {{!}} Union of Concerned Scientists |url=https://ucsusa.org/resources/advanced-isnt-always-better |website=ucsusa.org |access-date=25 November 2021 |language=en}}</ref> – also nicht rechtzeitig verfügbar sind.<ref name="sol1">{{cite journal |author=Nikolaus Muellner |coauthors=Nikolaus Arnold, Klaus Gufler, Wolfgang Kromp, Wolfgang Renneberg, Wolfgang Liebert |title=Nuclear energy - The solution to climate change? |journal=Energy Policy |date=2021-08-01 |volume=155 |pages=112363 |doi=10.1016/j.enpol.2021.112363 |language=en |issn=0301-4215}}</ref><ref name="mil1" /><ref>{{cite web |title=Small Modular Reactors – Was ist von den neuen Reaktorkonzepten zu erwarten? |url=https://www.base.bund.de/DE/themen/kt/kta-deutschland/neue_reaktoren/neue-reaktoren_node.html |website=BASE |access-date=2021-11-24 |language=de}}</ref><ref name="gates2" /><ref name="10.1080/00963402.2021.1941600">{{cite journal |author=Arjun Makhijani |coauthors=M. V. Ramana |title=Can small modular reactors help mitigate climate change? |journal=Bulletin of the Atomic Scientists |date=2021-07-04 |volume=77 |issue=4 |pages=207–214 |doi=10.1080/00963402.2021.1941600 |bibcode=2021BuAtS..77d.207M |issn=0096-3402}}</ref> Fusionsenergie, die im Einsatz als deutlich weniger problematisch gilt, wird wahrscheinlich nicht vor 2050 kommerziell weit verbreitet sein.<ref name="fusion2">{{cite news |title=A lightbulb moment for nuclear fusion? |url=https://www.theguardian.com/environment/2019/oct/27/nuclear-fusion-research-power-generation-iter-jet-step-carbon-neutral-2050-boris-johnson |access-date=2021-11-25 |work=The Guardian |date=2019-10-27 |language=en}}</ref><ref name="fusiongua">{{cite news |author=Arthur Turrell |title=The race to give nuclear fusion a role in the climate emergency |url=https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/28/the-race-to-give-nuclear-fusion-a-role-in-the-climate-emergency |access-date=2021-11-26 |work=The Guardian |date=2021-08-28 |language=en}}</ref><ref name="fusion3">{{cite journal |author=Slavomir Entler |coauthors=Jan Horacek, Tomas Dlouhy, Vaclav Dostal |title=Approximation of the economy of fusion energy |journal=Energy |date=2018-06-01 |volume=152 |pages=489–497 |doi=10.1016/j.energy.2018.03.130 |language=en |issn=0360-5442}}</ref><ref name="fusion4">{{cite journal |author=Hoseok Nam |coauthors=Hyungseok Nam, Satoshi Konishi |title=Techno-economic analysis of hydrogen production from the nuclear fusion-biomass hybrid system |journal=International Journal of Energy Research |date=2021 |volume=45 |issue=8 |pages=11992–12012 |doi=10.1002/er.5994 |language=en |issn=1099-114X}}</ref>

Im Jahr 2021 veröffentlichte die [[Wirtschaftskommission für Europa]] (UNECE) einen Bericht, in dem argumentiert wird, dass Kernenergie ein wichtiges Instrument sei, um die Ziele des [[Übereinkommen von Paris|Übereinkommens von Paris]] sowie der [[Agenda 2030]] zu erreichen. Laut Bericht habe in den vorherigen 50 Jahren nur Wasserkraft eine größere Rolle bei Vermeidung von CO2-Emissionen gespielt. Kernenergie könne demnach in Zukunft in Verbindung mit anderen CO2-armen Energiequellen Bestandteil eines dekarbonisierten Strommixes sein. Da Kernkraftwerke auch Wärme erzeugen, sehen die Autoren zusätzliches Potential für nicht-elektrische Anwendungen, wie thermische [[Wasserstoffherstellung]], Fernwärme, [[Meerwasserentsalzung]], oder die Herstellung [[Synthetischer Kraftstoff|synthetischer Kraftstoffe]]. Außerdem bezeichnet der Bericht die Stilllegung von Reaktoren, wie sie in Deutschland und Belgien stattgefunden hat, als Rückschlag für die Bemühungen im Bereich des Klimaschutzes.<ref>{{Internetquelle |url=https://news.un.org/en/story/2021/08/1097572 |titel=Global climate objectives fall short without nuclear power in the mix: UNECE |hrsg=UN News |datum=2021-08-11 |abruf=2023-10-26}}</ref><ref>{{Literatur |Hrsg=Information Service United Nations Economic Commission for Europe |Titel=TECHNOLOGY BRIEF |TitelErg=NUCLEAR POWER |Datum=2021-08 |Sprache=en |Online=https://unece.org/sites/default/files/2021-08/Nuclear%20brief_EN.pdf |Format=PDF |KBytes=}}</ref>

An der [[UN-Klimakonferenz in Dubai 2023]] haben Vertreter von 22 Staaten erklärt, dass sie die weltweite Kernkraftkapazität bis 2050 verdreifachen wollen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.nuklearforum.ch/de/news/internationale-allianz-setzt-auf-kernenergie-ausbau-zur-erreichung-von-klimazielen-bis-2050 |titel=Internationale Allianz setzt auf Kernenergie-Ausbau zur Erreichung von Klimazielen bis 2050 |werk=nuklearforum.ch |datum=2023-12-04 |abruf=2023-12-06}}</ref>

=== Unfallgefahr (Risiko einer Kernschmelze) ===
{{Hauptartikel|Kernschmelze}}

[[Datei:Dampfblasenkoeffizient-w.png|mini|250px|Zeitlicher Verlauf der Reaktorleistung nach einem Kühlmittelverlust bei einem westlichen Siedewasserreaktor und bei einem RBMK Reaktor wie in Tschernobyl]]

Das radioaktive Inventar eines Kernreaktors kann ein erhebliches Schadenspotenzial für die Umwelt und Gesundheit über eine lange Zeit darstellen. Bei der Sicherheitsbewertung von Kernkraftwerken kommen unter anderem [[Probabilistische Sicherheitsanalyse]]n (PSA) zum Einsatz. PSA treffen Aussagen über die Häufigkeit, mit der in einem festgelegten Zeitraum bestimmte Schadenszustände erreicht werden können. Für deutsche Anlagen ergaben PSA Anfang der 2000er Jahre, dass die geschätzte Häufigkeit von Kernschäden zwischen einem und 26,5 Ereignissen pro 5 Millionen Betriebsjahren je Reaktor liegt. Für bestehende Anlagen gilt nach einer Empfehlung der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) aus dem Jahr 2006 ein Richtwert für die Kernschadenshäufigkeit von höchstens einem Ereignis pro einhunderttausend Reaktorjahren. Für neuartige Reaktorkonzepte wie den [[EPR (Kernkraftwerk)|EPR]] wird die Wahrscheinlichkeit für einen Kernschaden unterhalb von 1 pro 10 Millionen Reaktorjahren angegeben.<ref>{{Literatur |Autor=P. Preiss et al. |Titel=Die Risiken der Kernenergie in Deutschland im Vergleich mit Risiken anderer Stromerzeugungstechnologien |Hrsg=Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung, Universität Stuttgart |Datum=2013-02 |Seiten=18, 26 |Online=https://www.ier.uni-stuttgart.de/publikationen/arbeitsberichte/downloads/Arbeitsbericht_11.pdf |Format=PDF}}</ref>

Bei der [[Katastrophe von Tschernobyl]], dem bislang folgenschwersten Nuklearunfall der Geschichte, wurden 1986 große Landflächen – auch in Deutschland – mit radioaktiven Nukliden kontaminiert. Nach Schätzungen des [[Tschernobyl-Forum]]s starben etwa 4000 Menschen, wobei diese Zahl umstritten ist. Auch bei den Unglücken von [[Kyschtym-Unfall|Kyschtym]] und [[Nuklearkatastrophe von Fukushima|Fukushima]] kam es zu erheblichen Kontaminationen der Umwelt.

Im Mai 2012 erschien eine Studie des [[Max-Planck-Institut für Chemie|Max-Planck-Instituts für Chemie]], nach der katastrophale nukleare Unfälle wie die in Tschernobyl und Fukushima häufiger auftreten könnten als bisher angenommen. Aufgrund der bisherigen Laufzeiten aller zivilen Kernreaktoren weltweit und der aufgetretenen Kernschmelzen berechneten sie, dass solche Ereignisse im aktuellen Kraftwerksbestand etwa alle 10 bis 20 Jahre vorkommen könnten, was 200 Mal häufiger ist als zuvor geschätzt. Zudem würde die Hälfte des freigesetzten radioaktiven Cäsium-137 bei einem solchen Unfall mehr als 1.000 Kilometer weit transportiert werden. Laut der Studie werde Westeuropa, einschließlich Deutschland, wahrscheinlich einmal in etwa 50 Jahren mit mehr als 40 Kilobecquerel Cäsium-137 pro Quadratmeter belastet, was gemäß der IAEA als radioaktiv kontaminiert gilt.<ref name=":4">{{Internetquelle |url=https://www.mpg.de/5809185/Kernenergie_nuklearer_Gau |titel=Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht |werk=MPI für Chemie |datum=2012-05-22 |abruf=2024-07-12}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=J. Lelieveld, D. Kunkel, M.G. Lawrence |url=https://www.atmos-chem-phys.net/12/4245/2012/acp-12-4245-2012.pdf |titel=Global risk of radioactive fallout after major nuclear reactor accidients |werk=MPI Institute for Chemistry |datum=2012-05-12 |format=PDF; 10,7 MB |abruf=2012-09-19}}</ref>

Global sank die Anzahl von Industrieunfällen in Kernkraftwerken seit 1990 auf ein Fünftel.<ref>World Association of Nuclear Operators, Performance Indicators 2015, Seite 2 [https://www.wano.info/getmedia/618f25c3-7255-4c17-8825-40025c21f54d/PI-2015.aspx wano.info]</ref>

=== Belastungen durch den Uranbergbau ===
{{Hauptartikel|Uranbergbau#Risiken|titel1=Risiken des Uran-Bergbaus}}

Der Abbau von Uran ist mit negativen Umwelteinflüssen verknüpft, die sowohl während des [[Bergbau]]s selbst auftreten als auch nach Abschluss der Bergbautätigkeit durch die zumeist ungenügend gesicherten bergbaulichen Hinterlassenschaften langfristig wirksam bleiben.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 152.</ref> Uran wird vorwiegend im [[Tagebau|Tage]]- und [[Untertagebau]] abgebaut, wobei der Großteil des Urans aus Staaten stammt, „deren Bergbau-Umweltstandards als unterentwickelt gelten“. In Staaten wie Russland, Kanada, Niger oder Kasachstan gibt es darüber hinaus keine Vorgaben zum Umgang mit Rückstandsdeponien.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 141.</ref> Damit einher gehen Flächeninanspruchnahme, Wasserverbrauch und -verschmutzung<ref>[https://www.greenpeace.org/international/Global/international/publications/nuclear/2010/AREVA_Niger_report.pdf ''Left in the dust.''] Greenpeace-Report. April 2010. (PDF; 4,4 MB). Abgerufen am 17. Februar 2011.</ref> sowie generelle Umweltverschmutzung und gesundheitliche Gefährdung für Minenarbeiter und die betroffene Bevölkerung. Spezifisch für die Urangewinnung ist die dadurch verursachte Freisetzung von und Belastung durch [[Radioaktivität]], die in der Geschichte des Uranbergbaus zu vermehrten (Lungen-)Krebsfällen geführt hat. Von Atomkraftgegnern wird kritisiert, dass die CO2-Emissionen im Uranbergbau in Betrachtungen zur Ökobilanz der Kernenergie nicht berücksichtigt werden.

Der [[Uranabbau]] in Deutschland (in der ehemaligen [[Deutsche Demokratische Republik|DDR]], zur [[Deutsche Wiedervereinigung|Wiedervereinigung 1990]] eingestellt; siehe [[Wismut (Unternehmen)|Wismut]]) führte zu [[Wismut (Unternehmen)#Berufskrankheiten|Erkrankungen]] von [[Bergmann|Bergleuten]]. Durch Berichte, medizinische Dossiers und Prozessakten gilt dieser Uranbergbau als der weltweit am besten dokumentierte.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.greenpeace.org/switzerland/Global/switzerland/de/publication/Nuclear/Factsheet_Uranhandel.pdf |titel=Uranhandel. Ein unsicheres Geschäft ohne Rücksicht auf Mensch & Umwelt |hrsg=greenpeace.org |format=PDF; 2,8 MB |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20110428062725/http://www.greenpeace.org/switzerland/Global/switzerland/de/publication/Nuclear/Factsheet_Uranhandel.pdf |archiv-datum=2011-04-28 |abruf=2013-04-22}}</ref>

=== Belastungen aus dem Normalbetrieb ===
Im Normalbetrieb von Kernkraftwerken gelangen geringe Mengen an Strahlung in die Umgebung, was durch ein breit gefächertes Überwachungsnetz gemessen und dokumentiert wird. Der Großteil der Strahlung stammt hierbei von 14C aus der Abluft. Neben der natürlichen [[Strahlenexposition]] in Deutschland von durchschnittlich {{Wert|2,1|u=mSv pro Jahr}} beträgt die maximale Strahlenexposition an den ungünstigsten Einwirkungsstellen in der Umgebung von Kernkraftwerken für alle Altersgruppen weniger als {{Wert|0,01|u=mSv pro Jahr}}.<ref>Rolf Michel: ''Strahlenexpositionen in der Umgebung Kerntechnischer Anlagen'', Zentrum für Strahlenschutz und Radioökologie Leibniz Universität Hannover (2009)</ref> Eine Person, die sich ganzjährig an der ungünstigsten Stelle in der Nähe eines Kraftwerks aufhält, könnte somit ihre insgesamt aufgenommene Strahlungsmenge um bis zu 0,5 % erhöhen. Detailliertere Schätzungen der maximalen Strahlenexposition aus England und Frankreich gelangen zu Expositionswerten zwischen {{Wert|0,003|u=mSv}} und {{Wert|0,006|u=mSv pro Jahr}}.<ref>TÜV Süddeutschland: ''Vergleich der Berechnungsmethoden der Strahlenexposition in Europa.'' In: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg.): Schriftenreihe Reaktorsicherheit und Strahlenschutz. BMU-2005-674, {{ISSN|1612-6386}}, Bonn, 2005</ref> Kerntechnische Anlagen weltweit führen außerdem regelmäßig Abwasser mit kleinen Mengen radioaktiver Isotope in Gewässer ab, ohne dass Hinweise auf Umwelt- oder Gesundheitsbeeinträchtigungen vorliegen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.sciencemediacentre.org/expert-comment-on-release-of-waste-water-from-fukushima-into-the-sea-expected-later-this-year/ |titel=expert comment on release of waste water from Fukushima into the sea, expected later this year |hrsg=Science Media Center |datum=2023-06-26 |abruf=2023-08-09}}</ref>

Eine Studie des [[Bundesamt für Strahlenschutz|Bundesamtes für Strahlenschutz]] aus dem Jahr 2007 fand eine statistisch signifikant erhöhte [[Leukämie]]häufigkeit bei Kindern, die weniger als fünf Kilometer von einem Kernkraftwerk entfernt aufgewachsen sind. Danach erkrankten von 1980 bis 2003 im Fünf-Kilometer-Umkreis um die Kernkraftwerke in Deutschland 37 Kinder neu an Leukämie – im statistischen Mittel wären es 17 Kinder gewesen. Die Ursachen für diese [[Korrelation]] sind bis heute nicht geklärt, nach derzeitigem Kenntnisstand ist der Zusammenhang nicht strahlenbiologisch erklärbar.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.bfs.de/de/kerntechnik/kinderkrebs/kikk.html |text=''Hintergrundinformation zur KiKK-Studie.'' |wayback=20120111102217}} auf: ''bfs.de''</ref><ref name="Michaelis J 1992">J. Michaelis: ''Krebserkrankungen im Kindesalter in der Umgebung westdeutscher kerntechnischer Anlagen.'' In: ''Deutsches Ärzteblatt.'' 89/1992, S. C-1386-90.</ref><ref>{{Webarchiv |url=http://info.imsd.uni-mainz.de/K_Krebsregister/epi_studies.html |text=Deutsches Kinderkrebsregister |wayback=19990823211850}}</ref><ref name="KIKK 2007">[https://www.ippnw.de/commonFiles/pdfs/Atomenergie/bfs_KiKK-Studie.pdf ''Epidemiologische Studie zu Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken.''] im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz 2007. (PDF, 7,4 MB)</ref><ref>[https://www.welt.de/wissenschaft/krebs/article1454885/Bundesamt-fuer-Strahlenschutz-im-Zwielicht.html ''Bundesamt für Strahlenschutz im Zwielicht.''] In: ''Welt Online.'' 12. Dezember 2007.</ref>

Über die Interpretation dieses Befundes herrscht keine Einigkeit. Während die Autoren der Studie der Auffassung sind, dass die von deutschen Kernkraftwerken im Normalbetrieb emittierte ionisierende Strahlung wegen der um ein Vielfaches höheren natürlichen Strahlenbelastung nicht als Ursache in Betracht kommt,<ref name="KIKK 2007" /> gelangt das externe Expertengremium des [[Bundesamt für Strahlenschutz|BfS]] zur KiKK-Studie zur Überzeugung, dass aufgrund des besonders hohen Strahlenrisikos für Kleinkinder sowie der unzureichenden Daten zu Emissionen von Leistungsreaktoren dieser Zusammenhang keinesfalls ausgeschlossen werden kann.<ref>bfs.de: {{Webarchiv |url=http://www.bfs.de/de/kerntechnik/kinderkrebs/Expertengremium.html |text=''Stellungnahme des externen Expertengremiums des BfS zur KiKK-Studie.'' |wayback=20130507102203}} 10. Dezember 2007.</ref> Andere Studien sind dagegen kontrovers. Sie zeigen keinen bis hin zu einem deutlichen Zusammenhang zwischen dem Wohnen in der Nähe eines Kernkraftwerkes und dem Auftreten von Krebsfällen.<ref name="Michaelis J 1992" /><ref>{{Literatur |Autor=Ben D. Spycher u. a. |Titel=Childhood cancer and nuclear power plants in Switzerland: a census-based cohort study |Sammelwerk=International Journal of Epidemiology |Datum=2011-07-12 |Online=http://ije.oxfordjournals.org/content/early/2011/07/11/ije.dyr115 |Abruf=2013-04-22 |DOI=10.1093/ije/dyr115}}</ref><ref>L. J. Kinlen u. a.: ''Childhood leukaemia and non-Hodgkin’s lymphoma near large rural construction sites, with a comparison with Sellafield nuclear site.'' In: ''BMJ.'' 310/1995, S. 763–767.</ref><ref>Eberhard Greiser: [http://www.ippnw.de/commonFiles/pdfs/Atomenergie/090904-Metanalyse-Greiser.pdf ''Leukämie-Erkrankungen bei Kindern und Jugendlichen in der Umgebung von Kernkraftwerken in fünf Ländern Meta-Analyse und Analyse.''] (Greiser-Studie 2009) (PDF; 258 kB) Diese Studie baut auf der KiKK-Studie auf und erweitert die Datenbasis auf fünf Länder und 80 AKWs</ref> Es wird auch darauf verwiesen, dass 'viele eventuell miteinander kombinierte Faktoren … als Krankheitsursache denkbar (sind) und … möglicherweise in der Umgebung deutscher Kernkraftwerke gehäuft auf(-treten)', es sich also nicht um noch unbekannte Emissionen von Leistungsreaktoren handelt.<ref>P. Kaatsch, C. Spix, I. Jung, M. Blattner: ''Leukämien bei unter 5-jährigen Kindern in der Umgebung deutscher Kernkraftwerke.'' In: ''Dt. Ärzteblatt.'' 105, Nr. 42, 2009, S. 725–732. [http://data.aerzteblatt.org/pdf/105/42/m725.pdf data.aerzteblatt.org] (PDF; 133 kB).</ref>

=== Wärmebelastung von Gewässern ===
Kernkraftwerke benötigen große Mengen Kühlwasser, das aus Flüssen oder Meeren entnommen wird, um die bei der Stromerzeugung entstehende Wärme abzuführen. Wird dieses erwärmte Wasser direkt in das Gewässer zurückgeleitet, kann es die Wassertemperatur erhöhen und das ökologische Gleichgewicht beeinträchtigen. Um dies zu verhindern, gibt es Umweltauflagen, die sicherstellen, dass die Temperatur des zurückgeführten Wassers bestimmte Grenzwerte nicht überschreitet. Um die Wärmeeinleitung in Gewässer zu reduzieren, werden oft [[Kühlturm|Kühltürme]] eingesetzt. In diesen Türmen wird ein Teil des Kühlwassers verdampft und die Wärme somit an die Atmosphäre abgegeben. Dies verringert die Menge an erwärmtem Wasser, das in Flüsse oder Meere zurückgeführt wird. Wenn dennoch absehbar ist, dass die Temperaturgrenzwerte überschritten werden, müssen Kraftwerke ihre Leistung reduzieren. Diese Maßnahmen gelten nicht nur für Kernkraftwerke, sondern auch für andere Dampfturbinen-Kraftwerke wie Kohle- oder Gaskraftwerke.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.grs.de/de/aktuelles/nah-am-wasser-gebaut-haben-zunehmende-trockenheit-und-hitzeperioden-einfluss-auf |titel=Nah am Wasser gebaut – haben zunehmende Trockenheit und Hitzeperioden Einfluss auf Kernkraftwerke? |hrsg=Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit |datum=2024-07-31 |abruf=2024-08-02}}</ref> In Frankreich betrugen die durch Drosselung bedingten Verluste in den Jahren 2000 bis 2022 zwischen 0,16 und 1,43 % der Jahresproduktion an Kernenergie. Punktuell können diese Verluste jedoch beträchtlich sein und betrugen zum Beispiel während der [[Hitzewelle in Europa 2003|Hitzewelle im Juli 2003]] zeitweise fast 10 % der installierten Leistung an Kernenergie in Frankreich. In außergewöhnlichen klimatischen Bedingungen können vorübergehend erhöhte Grenzwerte angewendet werden, wenn dies zur Sicherung des Stromnetzes erforderlich ist. Dies geschah in Frankreich unter anderem während der [[Dürre und Hitze in Europa 2022|Hitzewelle im Jahr 2022]].<ref name="Rechnungshof2023">{{Internetquelle |url=https://medias.vie-publique.fr/data_storage_s3/rapport/pdf/288726.pdf |titel=L'adaptation au changement climatique du parc des réacteurs nucléaires |hrsg=Französischer Rechnungshof |datum=2023-03 |seiten=59, 67 |format=PDF |sprache=fr |abruf=2023-08-23}}</ref>

=== Belastungen durch radioaktive Abfälle ===
Kritiker der Kernenergie argumentieren, dass die langfristige Sicherheit bei der Entsorgung [[Radioaktiver Abfall|radioaktiver Abfälle]] nicht garantiert werden könne. Es sei unrealistisch, die Leistungsfähigkeit eines technischen Systems für Zeiträume jenseits der menschlichen Zivilisation zu demonstrieren, da langfristige Vorhersagen grundsätzlich mit Unsicherheiten behaftet sind. Obwohl keine absolute Sicherheit garantiert werden kann, gelten katastrophale Ereignisse bei der [[Endlager (Kerntechnik)#Einlagerung in tiefe geologische Formationen|Einlagerung von nuklearem Abfall in tiefe geologische Formationen]] dennoch als sehr unwahrscheinlich. Ein sehr vereinfachter Ansatz zur Bewertung der Sicherheit wurde von [[Bernard Leonard Cohen|Bernard Cohen]] vorgeschlagen. Dieser Ansatz soll die Folgen eines Versagens bei der Entsorgung hochradioaktiven Abfalls (HLW) verdeutlichen und geht davon aus, dass sich vergrabener HLW wie durchschnittliches natürliches Gestein verhält und sich im Laufe der Jahrtausende in Grundwasser auflöst. Es wird weiter angenommen, dass das kontaminierte Grundwasser durch das Trinken aus kontaminierten Brunnen und Flüssen, die Aufnahme von pflanzlichen Lebensmitteln, die damit bewässert wurden, und den Verzehr von Fischen aus kontaminierten Flüssen aufgenommen wird. Diese Analyse führt Cohen zu einer Schätzung von bis zu 0,02 Todesfällen infolge von HLW, die bei der Produktion von einem [[Wattstunde#Gigawattjahr|Gigawattjahr]] elektrischer Energie mit Kernkraft anfallen. Dies entspricht etwa 0,0023 Todesfällen pro Terawattstunde.<ref name="nwm_2022">{{Literatur |Autor=Man-Sung Yim |Titel=Nuclear Waste Management: Science, Technology, and Policy |Verlag=Springer Nature B.V. |Datum=2022 |ISBN=978-94-024-2104-0 |DOI=10.1007/978-94-024-2106-4}}</ref> S. 817 f. <ref>{{Literatur |Autor=Bernard L. Cohen |Titel=Risk Analyses of Buried Wastes from Electricity Generation |Hrsg=Dennis J. Paustenbach |Sammelwerk=The Risk Assessment of Environmental and Human Health Hazards |Verlag=John Wiley & Sons, Inc |Datum=1989 |Online=https://www.ecolo.org/documents/documents_in_english/cohen-others/cohen-risks-buried-waste.pdf |Format=PDF}}</ref>

Drei Studien in den USA aus den Jahren 1977, 1987 und 2000 untersuchten das Strahlungsrisiko für die Öffentlichkeit bei hypothetischen Unfällen während des Transports von abgebrannten Brennelementen. Die pessimistischste Schätzung stammt aus der Studie der [[Nuclear Regulatory Commission]] von 1977, die eine maximale Kollektivdosis in der Größenordnung von 100 Mikrosievert für die Gesamtbevölkerung annimmt.<ref name="nwm_2022"/> S. 329 ff.

Bei der [[Wiederaufarbeitung]] extrahiertes Plutonium könne zur Herstellung von [[Kernwaffe]]n verwendet werden, welche selbst bei der derzeitigen relativ zentralisierten Kontrolle (z. B. auf staatlicher Ebene) und dem Ausmaß der Verbreitung als schwieriges Problem und erhebliches globales Risiko gesehen werden.<ref name="repr" /> Ein Bericht in den Medien aus dem Jahr 1983 machte auf erhöhte Fälle von [[Leukämie]] bei Kindern in der Nähe der nuklearen Wiederaufbereitungsanlage [[Sellafield]] aufmerksam. Dies veranlasste Untersuchungen an weiteren nuklearen Standorten, bei denen teilweise ebenfalls auf mögliche [[Krebscluster]] hingewiesen wurde. Es gilt allerdings als sehr unwahrscheinlich, dass die Strahlung aus den Emissionen während des normalen Betriebs von Nuklearanlagen die Ursache ist. Ebenso wenig ist es plausibel, dass das Sellafield-Cluster eine Folge von unbeabsichtigten Freisetzungen aus der Anlage ist.<ref>{{cite journal |author=Gerald M. Kendall et al. |date=2016 |title=Sellafield and Other Clusters of Childhood Cancer in the Vicinity of Nuclear Installations |journal=Radiation Environment and Medicine |volume=5 |issue=1 |pages=31–39 |doi=10.51083/radiatenvironmed.5.1_31 |language=en}}</ref>

Bis in die 1970er Jahre wurden rund 100.000 Fässer mit radioaktiven Abfällen auf hoher See verklappt, zum Teil in Fischfanggebieten. Die Folgen für Ökologie und menschliche Ernährung werden aufgrund der starken Verdünnung als vernachlässigbar eingestuft.<ref>Kelly Martin, "Is Nuclear Waste Disposal A Threat To Our Oceans?" [[Forbes (Zeitschrift)|Forbes]] Magazin, (2018) [https://www.forbes.com/sites/quora/2018/07/24/is-nuclear-waste-disposal-a-threat-to-our-oceans/ forbes.com]</ref> Einige Wissenschaftler haben in der Vergangenheit vorgeschlagen, die Atommüllverklappung in den Weltmeeren wieder aufzugreifen, da der Beitrag natürlicher im Meerwasser aufgelöster, radioaktiver Isotope rein rechnerisch etwa fünf Millionen Mal größer sei als die der Verklappung sämtlicher Atommüllmengen Amerikas.<ref>Frank Wicks, "The Nuclear Waste Problem And Reconsideration Of The Ocean Disposal Option", IECEC 2002 Conference Paper No.20116 [https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1392154 ieeexplore.ieee.org]</ref>

=== Vergleich mit anderen Gefahrenquellen ===
Die unterschiedlichen Effekte von verschiedenen Formen der Stromerzeugung auf die Gesundheit sind nur schwer zuzuschreiben. Einer Schätzung auf Basis von Daten aus der [[Europäische Union|Europäischen Union]] zufolge liegt die Zahl der durch Atomkraft verursachten Todesfälle in der Öffentlichkeit in Europa bei 0,003 und bei Beschäftigten im Kernenergiesektor bei 0,019 (jeweils pro erzeugter [[Terawattstunde]]). Todesfälle durch Luftverschmutzung aufgrund der Kernenergienutzung liegen bei 0,052, schwere Erkrankungen bei 0,22. Im Vergleich dazu liegt die Zahl der Todesfälle durch Elektrizitätsgewinnung mit [[Braunkohle]] bei 0,02 (Unfälle in der Öffentlichkeit), 0,1 (Unfälle bei Beschäftigten), 32,6 (Luftverschmutzung) bzw. 298 (schwere Erkrankungen). Als wesentlichere Probleme der Kernenergie sehen die Autoren deswegen nicht die Luftverschmutzung und den normalen Betrieb, welche vergleichsweise wenige Todesfälle verursachten, sondern eher langfristige Gefahren verbunden mit der Lagerung der nuklearen Abfälle, die militärische Nutzung und die Schäden im Falle eines Unfalls.<ref>Anil Markandya, Paul Wilkinson: {{Webarchiv |url=http://www.bigthunderwindpower.ca/files/resources/Electricity_generation_and_health_%28The_Lancet_2007%29.pdf |text=''Electricity generation and health.'' |wayback=20140123182540}} In: ''Lancet.'' Band 370, 2007, S. 979, 981–982. (PDF; 492 kB)</ref>
Diese Einschätzung wurde auch nach der [[Nuklearkatastrophe von Fukushima]] u. a. von [[James E. Hansen]] bestätigt. Er verglich in einer 2013 erschienenen Studie die Risiken verschiedener Energieträger und sprach sich dabei für die Kernenergie als deutlich risikoärmere und emissionsärmere Technologie aus.<ref name="hansen2013">Pushker A. Kharecha, James E. Hansen: ''Prevented Mortality and Greenhouse Gas Emissions from Historical and Projected Nuclear Power.'' In: ''Environmental Science & Technology.'' 47, 2013, S. 4889–4895, [[doi:10.1021/es3051197]].</ref>

== Gefahren für Frieden und Sicherheit ==
=== Proliferation von Kernwaffen – Missbrauch ===
Gegner der Kernkraft argumentieren, dass es nicht möglich sei, zivile und militärische Nutzung faktisch zu trennen. Die Kernenergie trage zur Verbreitung von Technologie und Material zur Herstellung von Atomwaffen bei, insbesondere die Anreicherungs- und Wiederaufbereitungsanlagen, bei denen waffenfähiges Plutonium produziert wird. [[Indien]], [[Nordkorea]] und [[Südafrika]] begannen zivile Atomprogramme mit speziellen [[Forschungsreaktor]]en. Ob waffentaugliches Plutonium in diesen hergestellt wurde oder in speziellen Anlagen, ist umstritten. Südafrika gab seine Kernwaffen zwischenzeitlich auf. Der Iran sowie Israel besitzen in jüngster Zeit keine Kernkraftwerke zur kommerziellen Energiegewinnung. Südafrika nahm sein bisher einziges kommerzielles Kernkraftwerk in Betrieb, lange nachdem es Kernwaffen erworben hatte. John Large, ein führender Atomenergie-Experte Großbritanniens, meint: ''Jedes zivile Nuklearprogramm eignet sich per se dazu, ein Waffenprogramm zu verbergen […] In vielen Bereichen ist die militärische von der zivilen Nutzung kaum zu unterscheiden.''<ref name="spiegel.de">[https://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/waffen-experten-warnen-vor-neuen-terrorgefahren-durch-atom-comeback-a-564654.html ''Experten warnen vor neuen Terrorgefahren durch Atom-Comeback.''] auf: ''Spiegel online.'' 11. Juli 2008.</ref>

Anlagen zur 235[[Uran-Anreicherung]], wie die deutsche [[Urananreicherungsanlage Gronau]], könnten auch zur Herstellung von [[kernwaffe]]nfähigem Material, mit einem Anteil von 80 % 235U, verwendet werden.

Während der Herstellung nuklearer Brennstäbe muss der Anteil des spaltbaren Uran-Isotops 235 zur Verwendung in den meisten Reaktortypen (nicht aber in [[Schwerwasserreaktor]]en und einigen graphitmoderierten Reaktorbauarten) vom natürlichen Anteil von 0,7 % auf etwa 4 % erhöht werden („[[Uran-Anreicherung]]“), damit es in der Lage ist, eine Kettenreaktion hervorzurufen. Kernkraftgegner befürchten, dass Anlagen zur Uran-Anreicherung jederzeit so umgebaut werden könnten, dass man dort [[Hochangereichertes Uran|waffenfähiges Uran]] mit etwa 80 % Uran-235-Gehalt produzieren könnte. Die in [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen eingesetzten Techniken eignen sich prinzipiell auch zur Gewinnung von [[Plutonium]] aus abgebrannten Brennstäben, das ebenfalls zur Energiegewinnung in [[MOX-Brennelement]]en verwendet werden kann. Die Waffentauglichkeit des gewonnenen Plutoniums sinkt zwar mit zunehmendem [[Abbrand (Kerntechnik)|Abbrand]] der Brennelemente. Aber aus Plutonium hoch abgebrannter Brennelemente lässt sich noch ein Nuklearsprengsatz geringerer Effizienz herstellen.<ref>Egbert Kankeleit, Christian Kuppers, Ulrich Imkeller: {{Webarchiv |url=http://pugwash.ianus.tu-darmstadt.de/kankeleit/wafftauglichkeitpi.pdf |text=''Waffentauglichkeit von Reaktorplutonium.'' |wayback=20131004220040}}</ref>

Viele Technologien, die im Zusammenhang mit der zivilen Kernenergie stehen, sind gleichzeitig relevant für die Entwicklung und Herstellung von [[Kernwaffe]]n. Daher können zivile Kernenergieprogramme, falls es ein Staat so will, als Deckmantel für ein geheimes militärisches Kernwaffenprogramm genutzt werden. Das iranische Atomprogramm ist eines der prominenten Beispiele dafür.<ref name="dfall2009">{{Internetquelle |autor=Steven E. Miller & Scott D. Sagan |url=https://www.mitpressjournals.org/doi/pdfplus/10.1162/daed.2009.138.4.7 |titel=Nuclear power without nuclear proliferation? |werk=Dædalus |datum=2009 |abruf=2013-09-24}}</ref>

Ein grundlegendes Ziel nationaler und weltweiter Sicherheitsbestreben besteht darin, das Proliferationsrisiko zu minimieren, welches mit der weltweiten Nutzung und dem Ausbau der zivilen Kernenergienutzung einhergeht. Sofern die Entwicklung „schlecht umgesetzt wird oder die Maßnahmen zur Eindämmung des Poliferationsrisikos fehlschlagen, wird es in Zukunft gefährlich“.<ref name="dfall2009" /> Das [[Global Nuclear Energy Partnership]] ist ein Ansatz, um Staaten mit Bedarf nach Kernbrennstoff eben solchen günstig zur Verfügung zu stellen. Als Gegenleistung verpflichten sich die Staaten, auf eigene Programme zur Urananreicherung zu verzichten.

Benjamin K. Sovacool zufolge haben einige „hohe Offizielle, sogar innerhalb der Vereinten Nationen, argumentiert, dass sie wenig unternehmen können, um Staaten davon abzuhalten, Kernreaktoren für die Herstellung von Kernwaffen zu nutzen“. Ein Report der Vereinten Nationen von 2009 besagt:
{{Zitat
|Text=Das wiedererstarkte Interesse an der Nutzung der Kernenergie könnte zur weltweiten Verbreitung von Technologien zur Urananreicherung und Wiederaufbereitung führen. Dies stellt ein klares Proliferationsrisiko dar, da diese Technologien Spaltmaterial erzeugen können, die direkt in Kernwaffen eingesetzt werden können.
|ref=<ref name="bks2011">Benjamin K. Sovacool: ''Contesting the Future of Nuclear Power: A Critical Global Assessment of Atomic Energy.'' In: ''[[World Scientific]].'' 2011, S. 190.</ref>}}
Auf der anderen Seite können Leistungsreaktoren dazu verwendet werden, Kernwaffenarsenale zu reduzieren. Im Zuge des [[Megatonnen-zu-Megawatt-Programm]]s wurden bisher 425 Tonnen [[hochangereichertes Uran]] aus ehemaligen Kernwaffen zu Kernbrennstoff für Reaktoren verarbeitet. Dies entspricht etwa 17.000 Nuklearsprengköpfen. Damit ist dies das bisher erfolgreichste Anti-Proliferationsprogramm.<ref name="thebulletin.org">{{Internetquelle |url=http://www.thebulletin.org/web-edition/op-eds/support-of-the-megatons-to-megawatts-program |titel=The Bulletin of atomic scientists support the megatons to megawatts program |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20110708162741/http://www.thebulletin.org/web-edition/op-eds/support-of-the-megatons-to-megawatts-program |archiv-datum=2011-07-08 |abruf=2012-09-15}}</ref>

Professor Matthew Bunn meint dazu:
{{Zitat
|Text=Russland ist nicht weiter daran interessiert, das Programm nach 2013 fortzusetzen. Wir hatten es so eingerichtet, dass es sie mehr kostet und sie weniger davon profitieren, als wenn sie einfach neuen Reaktorbrennstoff herstellen. Es gibt aber andere Möglichkeiten, die das Ganze profitabler machen und auch ihren strategischen Interessen, ihre Nuklearexporte auszuweiten, dienen würde.
|ref=<ref>{{Internetquelle |autor=All Things Considered |url=https://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=121125743 |titel=Future Unclear For ‘Megatons To Megawatts’ Program |hrsg=Npr.org |datum=2009-12-05 |abruf=2013-06-22}}</ref>}}

2013 sagte Mark Diesendorf, dass die Regierungen Frankreichs, Indiens, Nordkoreas, Pakistans, Englands und Südafrikas Leistungs- und Forschungsreaktoren dazu verwendet haben, Kernwaffen zu entwickeln oder Kernwaffenbestände aus militärischen Reaktoren zu erweitern.<ref name="diesrev">{{Internetquelle |autor=[[Mark Diesendorf]] |url=http://www.ies.unsw.edu.au/sites/all/files/MD%20BookReview_EnergyPolicy2013.pdf |titel=Book review: Contesting the future of nuclear power |werk=Energy Policy |datum=2013 |format=PDF; 81 kB |abruf=2013-09-24}}</ref>

Die Entwicklungen von neuen Reaktorsystemen und zugehörigen Brennstoffkreisläufen durch das [[Generation IV International Forum]] haben explizit das Ziel, ein Entnehmen von kernwaffenfähigem oder terroristisch einsetzbarem Material so unattraktiv wie möglich zu machen.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.gen-4.org/Technology/horizontal/proliferation.htm |text=''Proliferation Resistance & Physical Protection.'' |wayback=20110802025301}} auf: ''gen-4.org''</ref>

=== Gefahr von Terroranschlägen ===
Kernkraftwerke gelten als Ziele für terroristische Angriffe, wobei diese Erkenntnisse nicht erst seit den [[Terroranschläge am 11. September 2001|Anschlägen vom 11. September]] diskutiert werden. Bereits beim Bau der ersten Kernkraftwerke wurde von Sicherheitsgremien auf diese Problematik hingewiesen. Auch sind aus mehreren Staaten Angriffsdrohungen gegen Kernkraftwerke durch Terroristen oder Kriminelle dokumentiert.<ref>Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 114 f.</ref> Während in Deutschland ältere Kernkraftwerke ohne besonderen Schutz gegen Flugunfälle gebaut wurden, sind die später gebauten Kernkraftwerke mit einem massiven Betongebäude teilweise gegen Flugunfälle gesichert. Ausgelegt sind sie gegen den Aufprall von [[Kampfflugzeug]]en mit einer Geschwindigkeit von etwa 800 km/h.<ref name="Julia Mareike Neles 2012">Julia Mareike Neles, Christoph Pistner (Hrsg.): ''Kernenergie. Eine Technik für die Zukunft?'' Berlin / Heidelberg 2012, S. 115.</ref> Hierbei wurde als Bemessungsgrundlage der Aufprall eines Flugzeugs des Typs [[McDonnell F-4|Phantom II]] mit einer Masse von 20 Tonnen und Geschwindigkeit von 215 m/s angenommen.<ref>Manfred Grathwohl: ''Energieversorgung.'' Berlin / New York 1983, S. 429.</ref>

Diskutiert wurden auch die Gefahren, die aus einem terroristischen Anschlag mittels eines Großflugzeugs auf ein Kernkraftwerk entstehen.<ref name="Julia Mareike Neles 2012" /> Ein solcher Terroranschlag könnte katastrophale Folgen haben.<ref>[https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/neue-studie-terroranschlag-auf-atomkraftwerk-biblis-wuerde-berlin-bedrohen-a-519668.html ''Terroranschlag auf Atomkraftwerk Biblis würde Berlin bedrohen.''] In: ''Spiegel online.'' 26. November 2007.</ref> Nach den Terroranschlägen in Brüssel 2016 wurden mehrere Kernkraftwerke teilevakuiert. Zugleich wurde bekannt, dass die Terroristen auch die Atomkraftwerke ausgespäht hatten. Mehreren Mitarbeitern wurde die Zugangsberechtigung entzogen.<ref>[https://www.aachener-zeitung.de/lokales/region/tihange-mitarbeiter-gesperrt-terroristen-spaehen-wissenschaftler-aus-1.1323619 ''Tihange-Mitarbeiter gesperrt, Terroristen spähen Wissenschaftler aus.''] In: ''Aachener Zeitung.'' 24. März 2016.</ref>

Außerdem gibt es die Gefahr von „Nuklear-Terrorismus“, z. B. durch Einsatz [[Radiologische Waffe|„schmutziger Bomben“]] durch [[Terrorismus|Terroristen]].<ref>Wolf-Georg Schärf: ''Europäisches Atomrecht. Recht der Nuklearenergie.'' Berlin / Boston 2012, S. 1.</ref> Für deren Herstellung würden beliebige radioaktive Abfälle oder das für Kernkraftwerke angereicherte Uran in Frage kommen.<ref name="spiegel.de" />

=== Gefahren in einem Krieg ===
Gefahren durch kriegerische Auseinandersetzungen rückte in die Aufmerksamkeit der breiten Öffentlichkeit, als im Rahmen des [[Russischer Überfall auf die Ukraine 2022|russischen Überfalls auf die Ukraine]] am 4. März 2022 das [[Kernkraftwerk Saporischschja]] – mit 6 mal 950 MW das leistungsfähigste in Europa – mit russischen Raketen beschossen wurde und Schäden unter anderem im Bereich des Standortzwischenlagers für radioaktive Abfälle, in mehreren Nebenanlagengebäuden und bei der [[Werkfeuerwehr]] entstanden. Darüber hinaus kam es wiederholt zu kriegsbedingten Stromausfällen. Ein besonderes Risiko stellt außerdem die Besatzung des Kraftwerkes durch russische Truppen und der damit einhergehende psychische Druck auf die Betriebsmannschaften dar. Bewaffnete russische Soldaten sind auf dem Betriebsgelände ständig präsent, bedrohen die Mitarbeiter und behindern sie bei ihren täglichen Kontrollgängen und Arbeiten.<ref>{{Internetquelle |autor=[[Anna Veronika Wendland]] |url=https://zeitschrift-osteuropa.de/blog/das-kernkraftwerk-zaporizzja/ |titel=Das Kernkraftwerk Zaporižžja: Kriegsschauplatz und Testfall der Reaktorsicherheit |hrsg=[[Osteuropa (Zeitschrift)|Zeitschrift Osteuropa]] |datum=2023-08-14 |abruf=2023-11-30}}</ref>

== Kontroversen um die Kernenergie ==
{{Siehe auch|Anti-Atomkraft-Bewegung}}
[[Datei:Bmu atomaussieg2.jpg|mini|Transparent des deutschen Umweltministeriums zum Atomausstieg 2004]]
[[Datei:Pro-Nuclear-Climate-Demo.jpg|mini|Klimaschutzdemo von Kernenergie-Befürwortern vor dem [[Kernkraftwerk Philippsburg]] zwei Tage vor der Abschaltung, 29. Dezember 2019]]
Zu den Vor- und Nachteilen der Kernenergie gibt es unterschiedliche Ansichten, insbesondere wird ihre Sicherheit kontrovers diskutiert.<ref>{{Internetquelle |autor=Thomas Schmoll |url=https://www.n-tv.de/politik/Atomkraft-nein-danke-oder-ja-bitte-article23038215.html |titel=Atomkraft - nein danke oder ja bitte? |werk=n-tv |datum=2022-01-05 |sprache=de |abruf=2022-11-24}}</ref>
Betrachtet man alle bisherigen Todesfälle, gehören Kernkraftwerke zu den sichersten Mitteln zur Stromproduktion.<ref name=":0">{{Internetquelle |autor=Hannah Ritchie |url=https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy |titel=What are the safest and cleanest sources of energy? |hrsg=Our World in Data |datum=2020-02-10 |sprache=en |abruf=2021-11-04}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://sites.google.com/view/sources-nuclear-death-toll/ |titel=Sources – How Many People Did Nuclear Energy Kill? |datum=2021-02-02 |sprache=en |abruf=2021-11-04}}</ref>
Von Kritikern wird die [[Grundlastfähigkeit|grundlastfähige]] und [[CO2-Emissionen der Stromerzeugung nach Art der Erzeugung|kohlenstoffarme]] Kernenergie im Hinblick auf den Stopp des [[Globale Erwärmung|Klimawandels]] als zu langsam verfügbar und, im Vergleich zu einer Mischung aus Solar-, Wind-, Wasser- und Speichersystemen, als zu teuer gesehen.<ref name="10.5281/zenodo.5573718" /><ref>{{Internetquelle |autor=Veronika Wendland, |url=https://www.gwup.org/141-wurzel/neuigkeiten/2293-gutachten-zum-papier-kernenergie-und-klima |titel=Gutachten zum S4F-Papier "Kernenergie und Klima" |hrsg=GWUP |datum=2021-04 |sprache=de |abruf=2022-11-24}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.mdr.de/wissen/kernkraft-keine-loesung-klimawandel-100.html |titel=Warum Atomkraft nicht im Kampf gegen den Klimawandel hilft |hrsg=MDR |datum=2021-11-02 |sprache=de |abruf=2021-11-04}}</ref> Befürworter hingegen sehen die Kernenergie als wichtige Säule beim Klimaschutz unter Aufrechterhaltung einer sicheren und bezahlbaren Stromversorgung.<ref>[[Stuttgarter Erklärung (2022)]]</ref><ref>{{Internetquelle |autor=World Nuclear Association |url=https://world-nuclear.org/news-and-media/press-statements/the-ipcc-1-5c-special-report-nuclear-energy%E2%80%99s-impo |titel=The IPCC 1.5C Report: nuclear energy’s role for effective action to mitigate climate change |datum=2022-10-08 |sprache=en |abruf=2022-12-20}}</ref><ref>{{cite web |url=https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/atomkraft-greta-thunberg-haelt-abschalten-fuer-fehler-18378948.html |title=Atomkraft: Greta Thunberg hält Abschalten für Fehler |date=2022-10-11 |work=Frankfurter Allgemeine Zeitung |accessdate=2022-12-20}}</ref>

Die Diskussion um die Kernenergie ist eine gesamtgesellschaftliche Auseinandersetzung über die für zivile Zwecke genutzte [[Kernspaltung]] zur Stromgewinnung aus Kernbrennstoffen.<ref>{{Internetquelle |autor=Union-Tribune Editorial Board |url=http://www.signonsandiego.com/news/2011/mar/27/nuclear-controversy/ |titel=The nuclear controversy |werk=Union-Tribune |datum=2011-03-27 |abruf=2014-07-13}}</ref><ref name="jstor.org">James J. MacKenzie: ''Review of The Nuclear Power Controversy by Arthur W. Murphy.'' In: ''The Quarterly Review of Biology.'' Band 52, Nr. 4, Dezember 1977, S. 467–468 {{JSTOR|2823429}}.</ref><ref name="A Reasonable Bet on Nuclear Power">Im Februar 2010 spielte sich die Atomdebatte auf den Seiten der ''[[The New York Times]]'' ab, ([https://www.nytimes.com/2010/02/18/opinion/18thur2.html A Reasonable Bet on Nuclear Power] und [https://www.nytimes.com/2010/02/20/opinion/l20nuclear.html Revisiting Nuclear Power: A Debate] and [https://roomfordebate.blogs.nytimes.com/2010/02/16/a-comeback-for-nuclear-power/ ''A Comeback for Nuclear Power?''])</ref>
Die Diskussion erreichte in den 1970er und 1980er Jahren eine Hochphase; in einigen Ländern wurde damals über Kernenergie intensiver diskutiert als jemals zuvor über eine Technologie.<ref name="marcuse.org">Herbert P. Kitschelt: [https://www.marcuse.org/harold/hmimages/seabrook/861KitscheltAntiNuclear4Democracies.pdf ''Political Opportunity and Political Protest: Anti-Nuclear Movements in Four Democracies.''] In: ''British Journal of Political Science.'' Band 16, Nr. 1, 1986, S. 57.</ref><ref>[[Jim Falk]]: ''Global Fission: The Battle Over Nuclear Power.'' Oxford University Press, 1982.</ref> Besonders in Deutschland war die [[Anti-Atomkraft-Bewegung]] jahrzehntelang gesellschaftlich stark verankert: Zunächst durch die [[Bündnis 90/Die Grünen|Grünen]], später auch durch die [[Sozialdemokratische Partei Deutschlands|SPD]] erhielt sie politische Plattformen.

Befürworter sehen in der Kernenergie eine nachhaltige Technologie, die die [[Energiesicherheit|Versorgungssicherheit]] erhöht, weil sie die Abhängigkeit vom Import von [[Fossile Energie|fossiler Energie]] reduziert.<ref name="bloomberg.com">[https://www.bloomberg.com/apps/news?pid=10000103&sid=aXb5iuqdZoD4&refer=us ''U.S. Energy Legislation May Be 'Renaissance' for Nuclear Power.'']</ref> Befürworter haben betont, dass durch Nutzung der Kernenergie eine viel geringere Menge an [[Treibhausgas]]en oder [[Smog]] als durch fossile Kraftwerke entsteht (siehe [[#Umweltaspekte|Umweltaspekte]]).<ref>{{Internetquelle |autor=Thom Patterson |url=https://www.cnn.com/2013/11/03/world/nuclear-energy-climate-change-scientists/index.html |titel=Climate change warriors: It’s time to go nuclear |werk=CNN |datum=2013-11-03 |abruf=2016-06-13}}</ref> Die Atomenergie ist im Vergleich zu anderen [[Erneuerbare Energien|erneuerbaren Energien]] auch ohne Verwendung von [[Speicherkraftwerk]]en [[Grundlastfähigkeit|grundlastfähig]]. Befürworter haben behauptet, das mit der [[Endlager (Kerntechnik)|Endlagerung]] verbundene Risiko sei klein und könne durch Einsatz fortschrittlicher Technologien wie [[Transmutation]] weiter gesenkt werden. Die (historische) Sicherheitsbilanz der Kernenergie in der westlichen Welt sei gut verglichen mit anderen großen Energieträgern.<ref>{{Internetquelle |autor=Bernard Cohen |url=http://www.phyast.pitt.edu/~blc/book/BOOK.html |titel=The Nuclear Energy Option |abruf=2009-12-09}}</ref>

Gegner der Kernenergie argumentieren, dass diese viele [[#Unfallgefahr (Risiko einer Kernschmelze)|Gefahren für Mensch und Umwelt]] impliziert.<ref name="Share">{{Internetquelle |autor=Share |url=http://www.projectcensored.org/top-stories/articles/4-nuclear-waste-pools-in-north-carolina/ |titel=Nuclear Waste Pools in North Carolina |hrsg=Projectcensored.org |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20171019183432/http://projectcensored.org/top-stories/articles/4-nuclear-waste-pools-in-north-carolina/ |archiv-datum=2017-10-19 |archiv-bot=2022-11-26 04:21:03 InternetArchiveBot |abruf=2010-08-24}}</ref><ref name="NC WARN">{{Internetquelle |url=https://www.ncwarn.org/?cat=18 |titel=Nuclear Power |hrsg=Nc Warn |abruf=2013-06-22}}</ref><ref name="Sturgis">{{Internetquelle |autor=Sue Sturgis |url=http://www.southernstudies.org/2009/04/post-4.html |titel=Investigation: Revelations about Three Mile Island disaster raise doubts over nuclear plant safety |hrsg=Southernstudies.org |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20100418063024/http://www.southernstudies.org/2009/04/post-4.html |archiv-datum=2010-04-18 |abruf=2010-08-24}}</ref>
Es gab und gibt Probleme bei der Verarbeitung, [[Atommülltransporte in Deutschland|beim Transport]] und bei der Lagerung von [[Radioaktiver Abfall|radioaktivem Abfall]], das Risiko der Proliferation und [[#Gefahr von Terroranschlägen|des Terrorismus]], sowie [[#Belastungen aus dem Normalbetrieb|Gesundheitsrisiken]] und [[Uranbergbau#Risiken|Risiken durch den Uranabbau]].<ref name="gierec">Greenpeace International and [[European Renewable Energy Council]]: {{Webarchiv |url=http://www.energyblueprint.info/fileadmin/media/documents/energy_revolution.pdf |text=''Energy Revolution: A Sustainable World Energy Outlook.'' |wayback=20090806121526}} Januar 2007, S. 7.</ref><ref name="protest">Marco Giugni: [https://books.google.com/books?id=Kn6YhNtyVigC&pg=PA44&lpg=PA44&dq=shoreham+nuclear+power+plant+protests&source=web&ots=rmz3LVr6tR&sig=sHGK4uiUQ8KKAynuBqZa7NWqYzo ''Social Protest and Policy Change: Ecology, Antinuclear, and Peace Movements.''] 2004.</ref> Ein Hauptproblem der Kernenergie sei [[#Wirtschaftlichkeit|die Unwirtschaftlichkeit]] verglichen mit rapide günstiger gewordenen [[Windkraftanlage]]n und [[Photovoltaikanlage]]n.
Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen lassen sich dezentral und viel schneller errichten bzw. installieren als ein neues Kernkraftwerk.<ref name="cnnchina" /><ref name="francere" /><ref name="10.5281/zenodo.5573718">{{cite web |title=Kernenergie und Klima |date=2021-10-16 |url=https://zenodo.org/record/5573719#.Yo8xH2lCQzY |authors=Ben Wealer, Christian Breyer, Peter Hennicke, Helmut Hirsch, Christian von Hirschhausen, Peter Klafka, Helga Kromp-Kolb, Fabian Präger, Björn Steigerwald, Thure Traber, Franz Baumann, Anke Herold, Claudia Kemfert, Wolfgang Kromp, Wolfgang Liebert, Klaus Müschen}}</ref>

Kritiker weisen zudem darauf hin, dass bei Kernkraftwerken Fehlfunktionen und Fehlbedienungen möglich und auf Dauer unvermeidlich seien (siehe auch [[Liste von Unfällen in kerntechnischen Anlagen|Liste von Unfällen]]).<ref name="bksenpol">Benjamin K. Sovacool: ''The costs of failure: A preliminary assessment of major energy accidents, 1907–2007.'' In: ''[[Energy Policy]].'' 36, 2008, S. 1802–1820.</ref><ref>Stephanie Cooke: ''In Mortal Hands: A Cautionary History of the Nuclear Age.'' Black Inc., 2009, ISBN 978-1-59691-617-3, S. 280.</ref> Man könne die Risiken der Kernenergie durch technische Weiterentwicklungen nicht vollständig ausräumen. Unter Berücksichtigung der gesamten Kette [[#Brennstoffkette|vom Uranbergbau]] bis zur Endlagerung und dem [[Rückbau]] der einzelnen Kernkraftwerke sei die Kernenergie weder eine [[Dekarbonisierung|CO2-neutrale]] noch eine wirtschaftliche Energiequelle.<ref>Kurt Kleiner: {{Webarchiv |url=http://www.nature.com/climate/2008/0810/pdf/climate.2008.99.pdf |text=Nuclear energy: assessing the emissions |wayback=20110604104233}} ''Nature Reports.'' Band 2, October 2008, S. 130–131.</ref><ref>Mark Diesendorf: ''[[Greenhouse Solutions with Sustainable Energy]].'' University of New South Wales Press, 2007, S. 252.</ref><ref name="markd">Mark Diesendorf: [http://www.ceem.unsw.edu.au/sites/default/files/uploads/publications/NukesSocialAlternativesMD.pdf ''Is nuclear energy a possible solution to global warming?''] 10. Juli 2007.</ref>
Weitere Kritikpunkte sind die [[#Gewinnung und Reichweite der Brennstoffe|Begrenztheit nuklearer Brennstoffe]] und die Abhängigkeit von Uranlieferländern. Auch dass die Kernkraftwerksbetreiber in Deutschland von 1979 bis 2017 durch die Beteiligung an der [[Deutsche Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe|Deutschen Gesellschaft zum Bau und Betrieb von Endlagern für Abfallstoffe (DBE)]] an der Entsorgung ihrer eigenen Abfälle verdienten, ist kritisiert worden.<ref name="Spiegel 2008">[https://www.spiegel.de/politik/garantierter-gewinn-a-4c09da2e-0002-0001-0000-000062013356 ''Garantierter Gewinn.''] In: ''Der Spiegel.'' 10. November 2008, aufgerufen am 11. Oktober 2013.</ref><ref name="heise 2010">Matthias Brake: [https://www.heise.de/tp/news/Betreiber-verdienen-kraeftig-mit-2113746.html ''Betreiber verdienen kräftig mit.''] auf: ''[[Telepolis]].'' 12. Mai 2010, aufgerufen am 11. Oktober 2013.</ref>

Argumente zur Wirtschaftlichkeit der Kernenergie sind von beiden Seiten vorgebracht worden. Befürworter wie Gegner sind sich einig, dass der Preis von Uran nur einen geringen Teil der Kosten der Erzeugung von Strom aus Kernspaltung ausmacht. Auch besteht weitgehend Konsens darüber, dass der Bau der Kraftwerke und anderer großtechnischer Anlagen zu ihrem Betrieb ([[Urananreicherung]], gegebenenfalls [[Wiederaufarbeitung]], Endlager und/oder Transmutation) erhebliche Mengen Kapitals erfordert. Die von Befürwortern ins Feld geführten [[Small Modular Reactor]] als potentielle Möglichkeit, Kernkraftwerke auch „nach unten“ zu [[Skalierbarkeit|skalieren]] werden von Gegnern der Nutzung der Kernenergie allerdings bezweifelt. Große Uneinigkeit besteht über die Kosten von Endlagerung, den Kosten real eingetretener oder zukünftig denkbarer Störfälle und inwiefern heute oder in der Vergangenheit [[Subvention]]en in die Kernenergie geflossen sind, wenn ja deren Verhältnismäßigkeit und ob es sinnvoll sein könnte, Kernenergie womöglich in Zukunft zu subventionieren.

In den Jahren 2006 bis 2008 war etwa die Hälfte der deutschen Bevölkerung für Kernenergie und die Hälfte dagegen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.bmu.de/atomenergie_sicherheit/downloads/doc/37879.php |titel=Große Mehrheit der Bevölkerung für Beibehaltung des Atomausstiegs |werk=Forsa-Umfrage |hrsg=Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) |datum=2006-08-18 |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20110628233745/http://www.bmu.de/atomenergie_sicherheit/downloads/doc/37879.php |archiv-datum=2011-06-28 |abruf=2014-04-03}}</ref><ref>[https://www.bild.de/news/2007/atom-ausstieg-umfrage-1259004.bild.html Forsa-Umfrage für ''Bild am Sonntag'', „Mehrheit der Deutschen für Atomkraft“, Januar 2007]</ref><ref>[https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1173/umfrage/atomausstieg-oder-beibehaltung-der-kernenergie/ TNS-Emnid-Umfrage für N24, Juli 2008]</ref> Im September 2022 waren 54 % der Deutschen für die Weiternutzung der Kernenergie in Deutschland und gegen den Atomausstieg, 32 % für eine Laufzeitverlängerung, und nur noch 12 % für den geplanten Ausstieg.<ref>{{Internetquelle |autor=Forschungsgruppe Wahlen e. V. |url=https://www.forschungsgruppe.de/Umfragen/Politbarometer/Archiv/Politbarometer_2022/September_I_2022/ |titel=Politbarometer September I 2022 |abruf=2023-01-02}}</ref> Zum Zeitpunkt des deutschen Ausstiegs im April 2023 fanden 34 % der Befragten diesen richtig, 59 % falsch.<ref>{{Internetquelle |url=https://de.statista.com/statistik/daten/studie/1550/umfrage/ansicht-zum-ausstieg-aus-der-kernenergie/ |titel=Finden Sie den Ausstieg aus der Atomkraft richtig oder falsch? |datum=2024-01-24 |werk=Statista |abruf=2024-10-12}}</ref>

== Siehe auch ==
{{Portal|Kernenergie}}

== Literatur ==
{{Siehe auch|Kernreaktor|Energiemarkt|Kerntechnik}}

=== Fachliteratur ===
* {{Literatur
|Autor=Winfried Koelzer
|Titel=Lexikon zur Kernenergie
|Verlag=KIT Scientific Publishing
|Ort=Karlsruhe
|Datum=2019
|ISBN=978-3-7315-0881-6
|DOI=10.5445/KSP/1000088491}}
* {{Literatur
|Autor=Adolf J. Schwab
|Titel=Stromerzeugung in Kernkraftwerken
|Sammelwerk=Elektroenergiesysteme
|Verlag=Springer
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2022
|ISBN=978-3-662-64773-8
|Seiten=119–152
|DOI=10.1007/978-3-662-64774-5_5}}
* {{Literatur
|Autor=Raymond LeRoy Murray, Keith E. Holbert
|Titel=Nuclear Energy: An Introduction to the Concepts, Systems, and Applications of Nuclear processes
|Auflage=8.
|Verlag=Butterworth-Heinemann
|Ort=Oxford Cambridge, MA
|Datum=2020
|ISBN=978-0-12-812881-7
|Sprache=en}}
* {{Literatur
|Autor=Hans-Wilhelm Schiffer
|Titel=Energiemarkt Deutschland: Daten und Fakten zu konventionellen und erneuerbaren Energien
|Verlag=Springer Fachmedien
|Ort=Wiesbaden
|Datum=2019
|ISBN=978-3-658-23023-4
|DOI=10.1007/978-3-658-23024-1}}
* {{Literatur
|Autor=Paul Laufs
|Titel=Reaktorsicherheit für Leistungskernkraftwerke 1
|Verlag=Springer
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2018
|ISBN=978-3-662-53452-6
|DOI=10.1007/978-3-662-53453-3}}
* {{Literatur
|Autor=Paul Laufs
|Titel=Reaktorsicherheit für Leistungskernkraftwerke 2
|Verlag=Springer
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2018
|ISBN=978-3-662-54163-0
|DOI=10.1007/978-3-662-54164-7}}
* {{Literatur
|Autor=Karl Strauss
|Titel=Kernspaltung
|Sammelwerk=Kraftwerkstechnik
|Verlag=Springer
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2016
|ISBN=978-3-662-53029-0
|Seiten=391–440
|DOI=10.1007/978-3-662-53030-6_16}}
* {{Literatur
|Autor=[[Hans-Josef Allelein]]
|Hrsg=Richard Zahoransky
|Titel=Kernkraftwerke
|Sammelwerk=Energietechnik
|Verlag=Springer Fachmedien
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|Seiten=93–169
|DOI=10.1007/978-3-658-07454-8_5}}
* {{Literatur
|Autor=Günter Kessler/Anke Veser/Franz-Hermann Schlüter/Wolfgang Raskob/Claudia Landman/Jürgen Päsler-Sauer
|Titel=Sicherheit von Leichtwasserreaktoren. Risiken der Nukleartechnologie
|Verlag=Springer Vieweg
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2012
|ISBN=978-3-642-28380-2
|DOI=10.1007/978-3-642-28381-9}}

=== Sachliteratur ===
* [[Christian von Hirschhausen]]: ''Atomenergie. Geschichte und Zukunft einer riskanten Technologie''. C. H. Beck, München 2023, ISBN 978-3-406-79788-0.
* {{Literatur
|Autor=Dirk Eidemüller
|Titel=Nuclear Power Explained
|Verlag=Springer International Publishing
|Ort=Cham
|Datum=2021
|ISBN=978-3-030-72669-0
|Sprache=en
|DOI=10.1007/978-3-030-72670-6}}
* {{Literatur
|Autor=Hansruedi Völkle
|Titel=Kernenergie: Chancen und Risiken
|Verlag=Springer Berlin Heidelberg
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2020
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|DOI=10.1007/978-3-662-59301-1}}
* {{Literatur
|Autor=Christoph Wehner
|Titel=Die Versicherung der Atomgefahr: Risikopolitik, Sicherheitsproduktion und Expertise in der Bundesrepublik Deutschland und den USA 1945-1986
|Verlag=Wallstein Verlag
|Ort=Göttingen
|Datum=2017
|ISBN=978-3-8353-3085-6}}<ref>[[deutschlandfunk.de]], ''Andruck - Das Magazin für Politische Literatur'', 24. Juli 2017, [[Dagmar Röhrlich]]: [https://www.deutschlandfunk.de/atomenergie-das-dilemma-der-versicherer-100.html ''Das Dilemma der Versicherer'']</ref><ref>{{Literatur |Autor=Nicolai Hannig |Titel=Wehner, Christoph: Die Versicherung der Atomgefahr. Risikopolitik, Sicherheitsproduktion und Expertise in der Bundesrepublik Deutschland und den USA 1945–1986, 427 S., Wallstein, Göttingen 2017. |Sammelwerk=Neue Politische Literatur |Band=64 |Nummer=2 |Datum=2019-07 |ISSN=0028-3320 |Seiten=428–430 |DOI=10.1007/s42520-019-00110-7}}</ref>
* {{Literatur
|Autor=Joachim Radkau, [[Lothar Hahn (Physiker)|Lothar Hahn]]
|Titel=Aufstieg und Fall der deutschen Atomwirtschaft
|Verlag=Oekom
|Ort=München
|Datum=2013
|ISBN=978-3-86581-315-2}}
* {{Literatur
|Hrsg=Julia Mareike Neles, Christoph Pistner
|Titel=Kernenergie: Eine Technik für die Zukunft?
|Verlag=Springer Vieweg
|Ort=Berlin, Heidelberg
|Datum=2012
|ISBN=978-3-642-24328-8
|DOI=10.1007/978-3-642-24329-5}}
* {{Literatur
|Autor=Ian Hore-Lacy
|Titel=Nuclear Energy in the 21st Century
|Verlag=Elsevier
|Datum=2007
|ISBN=978-0-12-373622-2
|Sprache=en
|DOI=10.1016/B978-0-12-373622-2.X5000-4}}

== Weblinks ==
{{Wikinews|Kategorie:Kernenergie|Kategorie: Kernenergie}}
{{Commonscat|Nuclear power|Kernenergie|audio=1|video=1}}
{{Wiktionary|Atomkraft}}
{{Wiktionary}}
* {{HLS|17356|Atomenergie|Autor=Peter Hug}}
* {{Internetquelle
|url=https://www.grs.de/de/aktuelles/kernenergie-weltweit-2024
|titel=Kernenergie weltweit 2024
|abruf=2024-02-17
|abruf-verborgen=1
|kommentar=Übersicht der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit}}
* [https://www.ardmediathek.de/video/phoenix-plus/die-atomkraft-story/phoenix/Y3JpZDovL3Bob2VuaXguZGUvMjk5NTk1Nw Die Atomkraft-Story (Deutschland)] – [[Phoenix (Fernsehsender)|Phoenix]], u. a. mit [[Armin Grunwald]], 9. November 2022, 43 Min.

== Einzelnachweise ==
<references responsive>
<ref name="faz">
{{Internetquelle
|url=https://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/energiepolitik/vier-jahre-nach-fukushima-japan-faehrt-erstmals-seit-fukushima-gau-reaktor-hoch-13743482.html
|titel=Japan fährt erstmals seit Fukushima-Gau Reaktor hoch
|werk=[[Frankfurter Allgemeine Zeitung]]
|datum=2015-08-10
|abruf=2015-08-15}}
</ref>
<ref name="ntv">
{{Internetquelle
|url=https://www.n-tv.de/politik/Japan-reaktiviert-seine-Atomkraftwerke-article12642686.html
|titel=Japan reaktiviert seine Atomkraftwerke
|hrsg=[[n-tv]]
|datum=2015-08-10
|abruf=2014-04-11}}
</ref>
<ref name="repr">{{cite web|title=Nuclear Reprocessing: Dangerous, Dirty, and Expensive|url=https://www.ucsusa.org/resources/nuclear-reprocessing-dangerous-dirty-and-expensive|publisher=Union of Concerned Scientists|access-date=2020-01-26}}</ref>
</references>

{{Normdaten|TYP=s|GND=4030318-4|LCCN=sh85092958}}

[[Kategorie:Kernenergie| ]]
[[Kategorie:Energiewirtschaft]]

Technetium

2024-11-14T12:39:43Z

Polyoxy: reference

{{Infobox Chemisches Element
| Name = Technetium
| Symbol = Tc
| Ordnungszahl = 43
| Serie = Üm
| Gruppe = 7
| Periode = 5
| Block = d
| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/technetium/ www.webelements.com (Technetium)] entnommen.</ref>
| Aussehen = silbrig grau metallisch
| CAS = {{CASRN|7440-26-8}}
| EG-Nummer = 231-136-0
| ECHA-ID = 100.028.305
| Massenanteil = 1,2 · 10−15 ppm<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
| Atommasse = 98,9063
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| AtomradiusBerechnet = 185
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| VanDerWaalsRadius =
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| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|7,11938|suffix=(3)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-technetium">{{NIST-ASD|technetium|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|686,92|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-technetium">{{Webelements|technetium|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|15,26|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-technetium" />}} ≈ {{ZahlExp|1472|post=kJ/mol<ref name="Webelements-technetium" />}}
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| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = hexagonal
| Dichte = 11,5 g/cm3 (25 [[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">[[Norman N. Greenwood]], [[A. Earnshaw]]: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1339.</ref>
| RefTempDichte_K =
| Mohshärte =
| Magnetismus = [[Paramagnetismus|paramagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = 3,9 · 10−4)<ref name="CRC">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=4 |Startseite=142 |Endseite=147 }} Die Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Schmelzpunkt_K = 2430
| Schmelzpunkt_C = 2157
| Siedepunkt_K = 4538 K
| Siedepunkt_C = 4265
| MolaresVolumen = 8,63 · 10−6
| Verdampfungswärme = 550 kJ/mol
| Schmelzwärme = 23
| Dampfdruck =
| RefTempDampfdruck_K =
| Schallgeschwindigkeit =
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K =
| SpezifischeWärmekapazität = 
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K =
| ElektrischeLeitfähigkeit = 4,54 · 106
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
| Wärmeleitfähigkeit = 51
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K = 
| Oxidationszustände = −3 bis +7
| Normalpotential = 0,272 [[Volt|V]] (TcO2 + 4 e− + 4 H+ → Tc + 2 H2O)
| Elektronegativität = 1,9
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|/}}
| EUH = {{EUH-Sätze|/}}
| P = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P =
| Radioaktiv = Ja
| Isotope = {{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 95
| NH = 0
| Halbwertszeit = 20 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
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}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 96
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| Halbwertszeit = 4,28 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
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}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 97
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}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
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}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
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{{Infobox Chemisches Element/Isotop
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| NMREigenschaften =
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'''Technetium''' ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Tc und der [[Ordnungszahl]] 43. Es kommt auf der Erde natürlicherweise vor, wenn auch in sehr geringen Mengen. Technetium war das erste künstlich hergestellte Element und erhielt deswegen seinen aus dem [[Altgriechische Sprache|altgriechischen]] Wort {{lang|grc|τεχνητός|technētós}} („künstlich“, Ableitung von {{lang|grc|τέχνη|[[Techne|téchne]]}}) hergeleiteten Namen.

Es zählt zu den [[Übergangsmetalle]]n, im [[Periodensystem]] steht es in der [[Periode-5-Element|5. Periode]] und der 7. [[Nebengruppe]] (Gruppe 7) oder [[Mangangruppe]].

Alle Technetium-[[Isotop]]e sind [[Radioaktivität|radioaktiv]], das heißt, sämtliche [[Atomkern]]e, die 43 [[Proton]]en enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere [[Promethium]] (61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als [[Bismut]] (83), die diese Eigenschaft besitzen.

== Geschichte ==
Viele Jahre gab es in dem von dem russischen Chemiker [[Dmitri Iwanowitsch Mendelejew|Dmitri Mendelejew]] vorgeschlagenen [[Periodensystem]] der Elemente eine Lücke zwischen den Elementen [[Molybdän]] (42) und [[Ruthenium]] (44), die auf ein bisher unidentifiziertes Element hinwies. Mendelejew selbst gab ihm den Namen ''Eka-Mangan'' (zusammengesetzt aus {{saS|एक|eka}} für „eins“ und [[Mangan]], entsprechend seiner Position im Periodensystem „eine Zeile unterhalb von Mangan“) und sagte mit guter Näherung unter anderem seine Masse voraus. In der Folgezeit versuchten zahlreiche Forscher, das fehlende Element zu entdecken; seine Position im Periodensystem stärkte die Annahme, dass es leichter zu finden sei als andere, noch unentdeckte Elemente mit höheren Ordnungszahlen.

<div style="margin-left:1.6em">[[Datei:Periodensystem Mendelejews.jpg|mini|ohne|hochkant=2.5|Mendelejews Periodensystem von 1871 mit einer Lücke für Technetium {{Zeile|1=''(– = 100)''}} in Reihe 6, hinter Molybdän {{Zeile|1=''(Mo = 96)''}}]]</div>

=== Fehlgeschlagene Entdeckungen ===
Die Anzahl der vermeintlichen Nachweise des Elements sowie der mit dem Element in Verbindung gebrachten Entdeckungen ist ungewöhnlich groß. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Tc als [[Radioelement]] in der Natur nur in extrem niedrigen Konzentrationen vorliegt. Die erste vermeintliche Entdeckung, die mit Technetium in Verbindung gebracht wurde, ist die von ''Polinium'' 1828 durch [[Gottfried Osann]]. Dieser meinte, neben der tatsächlichen Entdeckung des [[Ruthenium]]s, auch ein Element entdeckt zu haben, das er Polinium nannte. Es stellte sich allerdings bald heraus, dass es sich bei dem Fund um unreines [[Iridium]] handelte. Aufgrund der Lage im damals noch nicht vollständig bekannten [[Periodensystem]] wurde die Entdeckung mit Technetium in Verbindung gebracht.<ref name="Kenna">B. T. Kenna: ''The Search for Technetium in Nature.'' In: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 39 (2), 1962, S. 436–442; [[doi:10.1021/ed039p436]].</ref><ref name="history-origin">Norman E. Holden: [http://www.nndc.bnl.gov/content/elements.html ''History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers.''] Brookhaven National Laboratory; abgerufen am 5. Mai 2009.</ref>

Das nächste vermeintliche Element, das für das spätere Technetium gehalten wurde, war das 1846 entdeckte ''Ilmenium''. Über dieses, angeblich dem [[Niob]] und [[Tantal]] ähnliche Element (wahrscheinlich war es unreines Niob) wurde von seinem Entdecker [[Hans Rudolph Hermann]]<ref>R. Hermann (1846): ''Untersuchungen russischer Mineralien (7. Fortsetzung) 28) Ueber Ilmenium, ein neues Metall, auch über Titan, Tantal und Niobium, so wie über Aeschynit, Ytteroilmenit und Columbit''. Journal für Praktische Chemie 38(1) Seiten 91–123. {{doi|10.1002/prac.18460380112}}</ref> 30 Jahre nach der Entdeckung und unter Einbeziehung des inzwischen etablierten Periodensystems behauptet, es sei das fehlende Eka-Mangan. Auch das 1847 von [[Heinrich Rose]] vermeintlich gefundene ''Pelopium'' wurde für Technetium gehalten.<ref name="Kenna" /><ref>Frederik A. A. de Jonge, Ernest K. J. Pauwels: ''Technetium, the missing element.'' In: ''[[European Journal of Nuclear Medicine]].'' 23 (3), 1996, S. 336–344; [[doi:10.1007/BF00837634]].</ref>

Die erste Fehlentdeckung, bei der tatsächlich nach dem fehlenden Element mit der Ordnungszahl 43 gesucht wurde, war das ''Davyum''. 1877 meldete der russische Chemiker [[Serge Kern]] die Entdeckung des fehlenden Elements in [[Platin]]-Erz und gab dem vermeintlichen Element nach dem englischen Chemiker Sir [[Humphry Davy]] den Namen ''Davyum''.<ref>Serge Kern: [http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?4KY28.9/405/100/432/0/0 ''LE NOUVEAU MÉTAL «LE DAVYUM».''] In: ''[[La Nature]].'' Nr. 234, 24. November 1877, S. 401–402.</ref> Der Fund stellte sich jedoch als Mischung aus [[Iridium]], [[Rhodium]] und [[Eisen]] heraus.

Eine weitere vermeintliche Entdeckung fand im Jahr 1896 mit ''Lucium'' statt, dabei handelte es sich jedoch um [[Yttrium]]. Schließlich schloss der japanische Chemiker [[Masataka Ogawa]] aus der Analyse eines Minerals auf die Anwesenheit von ''Nipponium'' (benannt nach ''Nippon'', dem japanischen Wort für [[Japan]]), das er für das Element mit der Ordnungszahl 43 hielt.<ref>H. K. Yoshihara: ''Discovery of a new element 'nipponium': re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa.'' In: ''[[Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy]].'' 59 (8), 2004, S. 1305–1310; [[doi:10.1016/j.sab.2003.12.027]].</ref> Spätere Analysen deuteten stattdessen auf [[Rhenium]] hin.<ref name="Kenna" />

=== Irrtümlicher Nachweis durch Noddack, Tacke und Berg ===
Die deutschen Chemiker [[Walter Noddack]], [[Ida Noddack|Ida Tacke]] und [[Otto Berg (Chemiker)|Otto Berg]] berichteten im Jahr 1925 von der Entdeckung des Elements 43 und gaben ihm den Namen ''Masurium'', abgeleitet von [[Masuren]], der Heimat von Walter Noddack.<ref>Hans Zettler: ''Masurium – ein Name, den keiner mehr nennt. Warum das Element 43 Technetium heißt. Rehabilitation von W. Noddack und I. Tacke.'' In: ''[[Frankfurter Allgemeine Zeitung|FAZ]].'' 22. Februar 1989.</ref><ref name="multidict" /> Die Gruppe beschoss an der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|Physikalisch-Technischen Reichsanstalt Berlin]] das Mineral [[Columbit]] mit einem Elektronenstrahl und schloss aus den Röntgenspektren auf die Anwesenheit von Element 43. Das beobachtete Signal war jedoch nahe an der Nachweisgrenze und konnte von anderen Arbeitsgruppen zu dieser Zeit nicht reproduziert werden. Eine präparative Reindarstellung gelang – im Einklang mit der [[Mattauchsche Isobarenregel|Mattauchschen Isobarenregel]] – nicht. Die Entdeckung wurde deshalb nicht anerkannt.<ref name="armstrong">John T. Armstrong: [http://pubs.acs.org/cen/80th/technetium.html ''Technetium.''] In: ''Chemical & Engineering News.'' 2003.</ref><ref>Kevin A. Nies: [http://www.hypatiamaze.org/ida/tacke.html ''Ida Tacke and the warfare behind the discovery of fission.''] 2001, abgerufen am 5. Mai 2009.</ref> Noch im Jahr 1933 verwendeten etliche Artikel über die Entdeckung der Elemente den Namen Masurium (Symbol: Ma) für das Element 43.<ref>Mary Elvira Weeks: ''The Discovery of the Elements, XX: Recently Discovered Elements.'' In: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 10, 1933, S. 161–170; [[doi:10.1021/ed010p161]].</ref>

In den Jahren zwischen 1988 und 2005 wurde die Zurückweisung der Entdeckung wiederholt in Frage gestellt. Der Physiker van Assche nahm zunächst eine Revision der originalen Photoplatte der Noddacks vor und kam zu dem Schluss, dass 1925 tatsächlich ein Nachweis natürlich vorkommenden Technetiums aus der [[Spontanspaltung]] von 238U (die Hauptquelle der geringen Mengen natürlich auf Erden vorkommenden Technetiums) gelungen sein könnte.<ref>Pieter H. M. Van Assche: ''The ignored discovery of the element Z = 43''; ''[[Nuclear Physics A]]'', 1988, ''480'' (2), S. 205–214; [[doi:10.1016/0375-9474(88)90393-4]].</ref> [[John T. Armstrong]] vom US-amerikanischen [[National Institute of Standards and Technology]] simulierte später die Experimente mit einem Computer und kam zu vergleichbaren Resultaten wie Noddack, Berg und Tacke. Unterstützung kam durch eine Arbeit von [[David Curtis]] vom [[Los Alamos National Laboratory]], der das sehr geringe natürliche Vorkommen von Technetium mit den Methoden von Noddack, Tacke und Berg nachwies. Die Debatte über die umstrittene Erstentdeckung schien daher kurzzeitig wieder offen.<ref name="armstrong" /><ref>Roberto Zingales: ''From Masurium to Trinacrium: The Troubled Story of Element 43.'' In: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 82, 2005, S. 221–227; [[doi:10.1021/ed082p221]].</ref> Wenig später wurde der bis dahin jüngste Bericht über eine „Rehabilitierung“ jedoch wieder zurückgenommen und die neuerlichen Irrtümer klar benannt.<ref>Fathi Habashi: ''The History of Element 43—Technetium'' und Entgegnung von Roberto Zingales in: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 83, 2006, S. 213; [[doi:10.1021/ed083p213.1]].</ref> Es war inzwischen klar geworden, dass die Nachweisgrenze der röntgenanalytischen Methode der Noddacks nicht ausreichte, um natürlich vorkommende Technetium-Spuren zu erfassen.<ref>P. K. Kuroda: ''A Note on the Discovery of Technetium''; ''[[Nuclear Physics A]]'', 1989, ''503'', S. 178–182; [[doi:10.1016/0375-9474(89)90260-1]].</ref><ref>Günter Herrmann: ''Technetium or masurium — a comment on the history of element 43''; ''[[Nuclear Physics A]]'', 1989, ''505'', S. 352–360; [[doi:10.1016/0375-9474(89)90379-5]].</ref>

=== Nachweis durch Segrè und Perrier ===
[[Datei:Segre.jpg|mini|hochkant|Emilio Segrè]]
1937, 66 Jahre nachdem [[Dmitri Iwanowitsch Mendelejew|Dmitri Mendelejew]] viele der Eigenschaften des Technetiums vorhergesagt hatte, wurde das Element schließlich auf unumstrittene Weise nachgewiesen. [[Emilio Segrè]] und [[Carlo Perrier]], beide an der [[Universität Palermo]] tätig, isolierten das neue Element aus einer mit [[Deuteron]]en bombardierten [[Molybdän]]folie, die Segrè zu Anfang des Jahres von [[Ernest Lawrence]] von der [[University of California, Berkeley]], USA, erhalten hatte:
: <chem>^{96}_{42}Mo + ^2_1D -> ^{97}_{43}Tc + ^1_0n</chem>
: Molybdän wird mit Deuteronen unter [[Neutron]]enemission zu Technetium umgesetzt.

Segrè und Perrier benannten das erste künstlich hergestellte Element nach dem griechischen Wort {{lang|grc|τεχνητός}} ([[Transkription (Schreibung)|Transkription]] {{lang|grc-Latn|technētós}}) für „künstlich“ als Technetium<ref name="blocks">John Emsley: ''Nature’s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements.'' Oxford University Press, New York 2001, ISBN 0-19-850340-7, S. 422–425.</ref><ref>C. Perrier, E. Segrè: ''Technetium: The Element of Atomic Number 43.'' In: ''[[Nature]].'' 159, 1947, S. 24; [[doi:10.1038/159024a0]].</ref> und gingen damit nicht auf Wünsche von Verantwortlichen der Universität Palermo ein, die nach dem lateinischen Wort für Palermo, ''Panormus'', stattdessen den Namen ''Panormium'' vorgeschlagen hatten.<ref name="history-origin" /><ref name="multidict">{{Internetquelle |titel=Elementymology and Elements Multidict, „Technetium“ |url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Tc |abruf=2009-05-05 |autor=Peter van der Krogt |sprache=en}}</ref>

=== Nuklearmedizinische Anwendungen ===
Powell Richards veröffentlichte im Juni 1960 die erste Studie zur Anwendung des [[Isomer (Kernphysik)|Kernisomers]] 99''m''Tc (Halbwertszeit 6 h) in der [[Nuklearmedizin]]. 99''m''Tc wird mittels [[Technetium-99m-Generator]]en aus dem stabileren 99Mo (Halbwertszeit 66 h) gewonnen. Die erste Methode zur wirtschaftlichen Trennung von 99Mo und 99''m''Tc wurde in den 1960er-Jahren von den US-amerikanischen Forschern Walter Tucker und Margaret Green am [[Brookhaven National Laboratory]] entwickelt.

Der Forschungsreaktor [[Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz|FRM II]] in München stellt mit der Bestrahlung von Uranplättchen einen signifikanten Anteil des weltweiten Verbrauchs von Molybdän Mo-99 als Vorprodukt für Technetium-99 her. Seit 2015 deckt FRM II den deutschen Bedarf (etwa 10 % der weltweiten Produktion), seit 2019 etwa 50 % des europäischen Bedarfs. Weitere Reaktoren und Anlagen sind in Frankreich, in den Niederlanden, in Belgien und in Kanada im Einsatz. Neue Einrichtungen werden hier nötig, nachdem diese Anlagen ihre Lebensdauer überschritten haben bzw. haben werden.<ref>{{Internetquelle |autor=deutschlandfunk.de |url=https://www.deutschlandfunk.de/technetium-99-wird-knapp-100.html |titel=Technetium-99 wird knapp |sprache=de |abruf=2022-08-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.frm2.tum.de/frm2/industrie-medizin/radioisotopen-produktion/molybdaen-99/ |titel=Molybdän-99 |sprache=de |abruf=2022-08-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=deutschlandfunk.de |url=https://www.deutschlandfunk.de/technetium-99m-neue-anlage-fuer-ein-radioaktives-100.html |titel=Technetium-99m - Neue Anlage für ein radioaktives Kontrastmittel |sprache=de |abruf=2022-08-07}}</ref>

== Vorkommen ==
=== Außerirdisches Vorkommen ===
1952 wies der US-amerikanische Astronom [[Paul Willard Merrill]] auf [[Spektroskopie|spektroskopische]] Weise in [[Roter Riese|Roten Riesensternen]] der [[Spektralklasse|S-; M- und N-Klasse]] größere Mengen Technetium nach.<ref>S. Paul, W. Merrill: ''Spectroscopic Observations of Stars of Class S.'' In: ''[[The Astrophysical Journal]].'' 116, 1952, S. 21–26; [[doi:10.1086/145589]].</ref> Weil diese Sterne am Ende ihrer Entwicklung stehen und dementsprechend alt sind, die längste Halbwertszeit eines Technetium-Isotops aber nur wenig mehr als 4 Millionen Jahre beträgt, war dies der erste eindeutige Beweis dafür, dass Technetium und andere schwere Elemente durch [[Kernfusion]] im Inneren von Sternen entstehen. Bei [[Hauptreihe]]nsternen wie der Sonne ist die Temperatur im Sterninneren allerdings nicht hoch genug für die Synthese von Elementen schwerer als Eisen. Bedingungen, wie sie im Inneren von Roten Riesen herrschen, sind für die Technetium-Synthese daher unerlässlich.<ref name="s8">K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 7–9.</ref><ref name="CRC_4">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=4 |Startseite=35 |Endseite= }}</ref><ref>Charlotte E. Moore: ''Technetium in the Sun.'' In: ''[[Science]].'' 114, Nr. 2951, 1951, S. 59–61; [[doi:10.1126/science.114.2951.59]]; PMID 17782983.</ref>

=== Irdisches Vorkommen ===
[[Datei:UraniumUSGOV.jpg|mini|Uranerz enthält Spuren an Technetium]]
Seit man die Existenz eines Elements mit der Ordnungszahl 43 angenommen hatte, wurde auf der Erde nach natürlichen Vorkommen gesucht. Erst 1961 gelang es, aus 5,3 kg [[Pechblende]] aus [[Katanga (Provinz)|Katanga]] in Afrika ungefähr 1 ng Technetium zu isolieren und spektrografisch nachzuweisen.<ref name="s8" /> Aus der [[Spontane Spaltung|Spontanspaltung]] von 238U-Kernen entsteht dabei unter anderem Technetium. Dadurch enthält 1 kg Natururan ca. 1 ng Technetium.<ref name="blocks" /><ref>Paul Dixon, David B. Curtis, John Musgrave, Fred Roensch, Jeff Roach, Don Rokop: ''Analysis of Naturally Produced Technetium and Plutonium in Geologic Materials.'' In: ''[[Analytical Chemistry]].'' 69 (9), 1997, S. 1692–1699; [[doi:10.1021/ac961159q]].</ref><ref>D. Curtis: ''Nature’s uncommon elements: plutonium and technetium.'' In: ''[[Geochimica et Cosmochimica Acta]].'' 63 (2), 1999, S. 275–285; [[doi:10.1016/S0016-7037(98)00282-8]].</ref>

:<math>\mathrm{ ^{238}_{\ 92}U\ \xrightarrow {sf}\ ^{137}_{\ 53} I + ^{99}_{39} Y + 2\, ^{1}_{0} n } </math>

:<math>\mathrm{ ^{99}_{39}Y\ \xrightarrow [1{,}47\,s]{\beta^{-}} \ ^{99}_{40}Zr\ \xrightarrow [2{,}1\,s]{\beta^{-}} \ ^{99}_{41}Nb\ \xrightarrow [15{,}0\,s]{\beta^{-}} \ ^{99}_{42}Mo\ \xrightarrow [65{,}94\, h]{\beta^-} \ ^{99}_{43}Tc\ \xrightarrow [211100\,a] {\beta^{-}} \ ^{99}_{44}Ru } </math>

Alles auf der Erde natürlich vorhandene Technetium ist ein temporäres Zwischenprodukt des nuklearen Zerfalls schwerer Atomkerne und zerfällt nach einiger Zeit selbst wieder. Das Vorkommen dieses Elements auf der Erde ist daher nicht mit dem eines stabilen Elements gleichzusetzen. Insgesamt liegt der Technetium-Gehalt der [[Erdkruste]] nur wenig höher als der des [[Francium]]s und [[Astat]]s, beides ebenfalls radioaktive Elemente, die nur im Mikrogramm-Maßstab auf der Erde vorhanden sind. Die Technetium-Konzentration war vor etwa zwei Milliarden Jahren beim [[Naturreaktor Oklo]] erhöht, da dort eine sich selbst erhaltende Kernspaltungs-Kettenreaktion ablief. Nachzuweisen ist dies heute durch den erhöhten Anteil von 99Ru; jenem [[Ruthenium]]-Isotop, das beim Zerfall von Technetium-99 entsteht.<ref>{{Literatur |Autor=H. Hidaka, N. Kano, A. Masuda |Titel=Estimation of burnup in the Oklo natural nuclear reactor from ruthenium isotopic composition |Sammelwerk=Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry |Band=155 |Nummer=2 |Datum=1991-09-01 |DOI=10.1007/BF02165064 |Seiten=107–113}}</ref> Bei etwa 6 % der Spaltungen von 235U entstehen Tc-99-Atomkerne bzw. dessen kurzlebige Mutternuklide.<ref>{{Internetquelle |url=https://wwwndc.jaea.go.jp/cgi-bin/FPYfig |titel=Fission Yield Graph |werk=jaea.go.jp |abruf=2022-12-20}}</ref>

In der [[Biosphäre]] kommt Technetium ausschließlich als Resultat menschlicher Aktivitäten vor.<ref name="yoshihara">K. Yoshihara: ''Technetium in the Environment.'' In: K. Yoshihara, T. Omori (Hrsg.): ''Technetium and Rhenium – Their Chemistry and Its Applications.'' (= [[Topics in Current Chemistry]]. Vol. 176). Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg 1996, ISBN 3-540-59469-8.</ref> Bei oberirdischen Kernwaffentests wurden bis 1994 etwa 250 kg Technetium in der Atmosphäre erzeugt, dazu kommen etwa 1600 kg, die bis 1986 weltweit aus [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen und [[Kernreaktor]]en freigesetzt wurden.<ref name="yoshihara" /> Allein aus der Anlage im britischen [[Sellafield]] wurden von 1995 bis 1999 etwa 900 kg des Metalls in die [[Irische See]] eingeleitet, seit dem Jahr 2000 ist die gesetzlich erlaubte Eintragsmenge allerdings auf 140 kg pro Jahr begrenzt.<ref>Keiko Tagami: {{Webarchiv |url=http://www.soc.nii.ac.jp/jnrs/paper/JN41/j041Tagami.pdf |text=''Technetium-99 Behaviour in the Terrestrial Environment – Field Observations and Radiotracer Experiments.'' |wayback=20110716074258}} In: ''[[Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences]].'' 4, 2003, S. A1–A8.</ref>

In Lebewesen lässt sich Technetium nur in Ausnahmefällen nachweisen, etwa bei [[Hummer]]n der stark belasteten Irischen See.<ref>John D. Harrison, Alan Phipps: [http://www.iop.org/EJ/abstract/0952-4746/21/1/004 ''Gut transfer and doses from environmental technetium.''] In: ''[[J. Radiol. Prot.]]'' 21, 2001, S. 9–11; [[doi:10.1088/0952-4746/21/1/004]].</ref> Im menschlichen Körper findet es sich in der Regel nur bei Patienten, die sich einer technetiumbasierten nuklearmedizinischen Anwendung unterzogen haben. Da diese den Großteil des Technetiums früher oder später wieder ausscheiden, gelangt auf diesem Weg ebenfalls Technetium in die Biosphäre.

== Gewinnung und Entsorgung ==
Für medizinische Zwecke wird Technetium meist durch [[Kernspaltung]] oder Neutronenbeschuss von 98Mo gewonnen:

: <math>\mathrm{^{98}_{42}Mo\ +\ ^{1}_{0}n\ \longrightarrow\ ^{99}_{42}Mo}</math>

Die 99Mo-Kerne zerfallen unter Aussendung von [[Betastrahlung]] mit einer Halbwertszeit von 2 Tagen und 19 Stunden in angeregte (metastabile oder [[Isomer (Kernphysik)|isomere]]) 99''m''Tc-Kerne:

: <math>\mathrm{^{99}_{42}Mo\ \longrightarrow\ ^{99m}_{\ \ 43}Tc\ +\ e^{-}\ +\ \overline\nu_{e}}</math>

In der Praxis ist Molybdän nicht als Element, sondern in Form seines an [[Aluminiumoxid]]säulen [[Adsorption|adsorbierten]] Salzes Molybdat (MoO42−) der Ausgangsstoff der Technetium-Gewinnung, so dass nicht elementares Technetium, sondern das Pertechnetat-Ion (TcO4−) entsteht und zwar in typischen Konzentrationen von zwischen 10−6 und 10−8 Mol pro Liter. Dieses wird an seinem Einsatzort zunächst von dem verbliebenen Molybdat getrennt, bevor es in Gegenwart geeigneter [[Ligand]]en, organischer Substanzen, die sich mit Technetium zu Komplexen verbinden, durch Wasserstoffgas H2 zum reinen Element [[Reduktion (Chemie)|reduziert]] werden kann. Das solcherart komplexgebundene metastabile Isotop 99''m''Tc geht mit einer Halbwertszeit von nur sechs Stunden durch Aussendung von Gammastrahlung in den Grundzustand 99Tc über:

: <math>\mathrm{^{99m}_{\ \ 43}Tc\ \longrightarrow\ ^{99}_{43}Tc\ +\ \gamma}</math>

Es ist diese Strahlung, die in der medizinischen Diagnostik genutzt wird.

Daneben entstehen pro Jahr in Kernreaktoren mehrere Tonnen Technetium aus der Spaltung des [[Uran]]isotops 235U; sie haben an allen [[Spaltprodukt]]en eines abgebrannten Brennelements einen Anteil von etwa 6 %. Die bis zu Beginn des 21. Jahrhunderts künstlich hergestellte Gesamtmenge des Metalls liegt bei mehr als 78 Tonnen<ref name="yoshihara" /> und damit weit über den natürlichen Technetiumvorkommen.

Der größte Teil des reaktorproduzierten Metalls bildet nur unerwünschten [[Radioaktiver Abfall|radioaktiven Abfall]]. Bei seiner Lagerung muss das mit einer Halbwertszeit von mehr als 200.000 Jahren recht langlebige Isotop 99Tc berücksichtigt werden, das in der Zeit zwischen etwa 10.000 und etwa 1.000.000 Jahren nach seiner Erzeugung die dominante Strahlungsquelle darstellt.<ref name="yoshihara" /> Zur Entsorgung werden in erster Linie als stabil angesehene geologische Formationen wie [[Salzstock|Salzstöcke]] in Betracht gezogen; Kritiker äußern allerdings die Befürchtung, dass das Element dennoch durch Wasser in die Umgebung ausgewaschen werden könnte. Daneben wird auch die Möglichkeit der [[Transmutation]], der Umwandlung des Metalls in andere Elemente – zum Beispiel durch Neutronenbeschuss, erwogen. Technetium-99 kann durch [[Neutroneneinfang]] in das kurzlebige Tc-100 umgewandelt werden, welches mit wenigen Minuten Halbwertszeit zu stabilem Ruthenium-100 zerfällt. Obwohl das Verfahren im Labormaßstab bereits erfolgreich durchgeführt werden konnte und obwohl Ruthenium ein wertvolles Edelmetall ist, sind die Energiemengen, welche zur Erzeugung von Neutronen benötigt werden, ein Hindernis.<ref>[http://www.janleenkloosterman.nl/papers/konings9801.pdf Transmutation of Technetium in the Petten High Flux Reactor: A Comparison of Measurements and Calculations], 1998.</ref><ref>{{Literatur |Autor=Vladimir Peretroukhine, Viacheslav Radchenko, Andrei Kozar', Valeriy Tarasov, Iury Toporov |Titel=Technetium transmutation and production of artificial stable ruthenium |Sammelwerk=Comptes Rendus Chimie |Band=7 |Nummer=12 |Datum=2004-12-01 |DOI=10.1016/j.crci.2004.05.002 |Seiten=1215–1218}}</ref>

Zur kommerziellen Verwendung wird Technetium im Kilogramm-Maßstab in [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen aus abgebrannten Nuklearbrennstäben gewonnen. Dazu wird es zunächst zu Pertechnetat TcO4− oxidiert und dann nach einer Abklingzeit von mehreren Jahren in gelöster Form durch [[Extraktion (Verfahrenstechnik)|Extraktion]] und [[Ionenaustauscher|Ionenaustauschverfahren]] von Uran-, [[Plutonium]]- und anderen Verbindungen getrennt. Die Produkte [[Ammoniumpertechnetat]] NH4TcO4 oder auch Ammoniumtechnetiumhexachlorid (NH4)2TcCl6 können dann bei hohen Temperaturen durch thermische Zersetzung in [[Wasserstoff]]gas H2 zu elementarem Technetium reduziert werden. Alternativ kann das Metall durch Elektrolyse von Ammoniumpertechnetat in mit Wasserstoffperoxid (H2O2) angereicherter Schwefelsäure (H2SO4) gewonnen werden.

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
[[Datei:Hexagonal dichteste Kugelpackung.svg|mini|Kristallstruktur von Technetium]]
Technetium ist ein radioaktives [[Metalle|Metall]], das in der häufigen Pulverform mattgrau erscheint. Als makroskopischer Festkörper hat es dagegen eine silbergraue Farbe und ähnelt dadurch dem Element [[Platin]].<ref name="CRC_4" /> Charakteristische [[Spektrallinie]]n der Technetiumatome liegen bei 363, 403, 410, 426, 430 und 485 [[Nanometer]]n.<ref name="CRC_10">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=10 |Startseite=75 |Endseite= }}</ref>

Sowohl der [[Schmelzpunkt|Schmelz-]] als auch der [[Siedepunkt]] von jeweils 2157 und 4265 °C liegen zwischen den entsprechenden Werten der Gruppennachbarn [[Mangan]] und [[Rhenium]]. Das reine Massenmetall kristallisiert im [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonalen Kristallsystem]] (hexagonal-dichteste Kugelpackung, [[Magnesium]]-Typ) in der {{Raumgruppe|P63/mmc|lang}} mit den [[Gitterparameter]]n a = 275,3 pm und c = 440 pm sowie zwei [[Formeleinheit]]en pro [[Elementarzelle]].<ref name="Schubert">K. Schubert: ''Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente.'' In: ''[[Acta Crystallographica B]].'' 30, 1974, S. 193–204; [[doi:10.1107/S0567740874002469]].</ref> Die Kristallstruktur des nanodispersen Reinmetalls ist kubisch. Nanodisperses Technetium hat kein geteiltes NMR-Spektrum,<ref>{{Literatur |Autor=Vitaly V. Kuznetsov, Frederic Poineau, Konstantin E. German, Elena A. Filatova |Titel=Pivotal role of 99Tc NMR spectroscopy in solid-state and molecular chemistry |Sammelwerk=Communications Chemistry |Band=7 |Nummer=1 |Datum=2024-11-11 |ISSN=2399-3669 |DOI=10.1038/s42004-024-01349-2 |PMC=PMC11555319 |Seiten=1–13 |Online=https://www.nature.com/articles/s42004-024-01349-2 |Abruf=2024-11-14}}</ref> während hexagonales Bulk-Technetium das Tc-99-NMR-Spektrum in 9 Satelliten geteilt hat.<ref>{{Literatur |Autor=V. P. Tarasov, Yu. B. Muravlev, K. E. German & N. N. Popova |Titel=99-Tc NMR of Supported Technetium Nanoparticles |Sammelwerk=Zeitschrift: Doklady Physical Chemistry |Band=377, S. 71–76 (2001) |Verlag=MAIK |Datum=March 2001}}</ref><ref>[https://link.springer.com/article/10.1023/A:1018872000032 99Tc NMR of Supported Technetium Nanoparticles], auf link.springer.com</ref><ref>{{Literatur |Autor=V. P. Tarasov, Yu. B. Muravlev and K.E. Guerman |Titel=Knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in technetium metal |Sammelwerk=Zeitschrift: Journal of Physics: Condensed Matter |Band=Volume 13, Number 48, p.11041 |Datum=2001-11-16}}</ref><ref>[https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/13/48/328/pdf Knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in technetium metal], auf iopscience.iop.org</ref>

Metallisches Technetium ist leicht [[Paramagnetismus|paramagnetisch]], das heißt, seine [[magnetische Suszeptibilität]] χm ist positiv, die magnetischen [[Dipol (Physik)|Dipole]] im Inneren des Materials richten sich parallel zu einem externen [[Magnetismus|Magnetfeld]] aus und die Substanz wird in selbiges hineingezogen.<ref name="enc" /> Bei Temperaturen unterhalb von 7,7 Kelvin ist das reine Element ein [[Supraleiter#Supraleiter 2. Art|Supraleiter 2. Art]], verliert also seinen [[Elektrischer Widerstand|elektrischen Widerstand]]; schon kleinste Verunreinigungen heben diese Temperatur allerdings auf 11,2 Kelvin an. Die Eindringtiefe magnetischer Felder im supraleitenden Zustand ist für Technetium nach [[Niob]] die zweitgrößte aller Metalle.<ref>S. H. Autler: ''Technetium as a Material for AC Superconductivity Applications.'' In: ''Proceedings of the 1968 Summer Study on Superconducting Devices and Accelerators.'' abgerufen am 5. Mai 2009 [http://www.bnl.gov/magnets/Staff/Gupta/Summer1968/0049.pdf (PDF)]</ref> [[Kernspinresonanz]]-Untersuchungen mit Technetium sind aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Isotops 99Tc möglich.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 96.</ref> Die Elementarzellenparameter des orthorhombischen Tc-Metalls wurden angegeben, wenn Tc mit Kohlenstoff verunreinigt ist (a = 0,2805(4), b = 0,4958(8), c = 0,4474(5)·nm für Tc-C mit 1,38 Gew.-% C und a = 0,2815(4), b = 0,4963(8), c = 0,4482(5) •nm für Tc-C mit 1,96 Gew.-% C).<ref>{{Literatur |Autor=K. E. German, V. F. Peretrukhin, K. N. Gedgovd, M. S. Grigoriev, A. V. Tarasov, Yu V. Plekhanov, A. G. Maslennikov, G. S. Bulatov, V. P. Tarasov, M. Lecomte |Titel=Tc Carbide and New Orthorhombic Tc Metal Phase |Sammelwerk=Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences |Band=6 |Nummer=3 |Datum=2005 |DOI=10.14494/jnrs2000.6.3_211 |Seiten=211–214 |Online=https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnrs2000/6/3/6_3_211/_article |Abruf=2023-10-14}}</ref>

Bei Temperaturen unter 8,2 K wird Technetium [[Supraleiter|supraleitend]]. Hinter [[Niob]] ist Technetium damit das Element mit der [[Liste der Sprungtemperaturen chemischer Elemente|zweithöchsten Sprungtemperatur]] bei Normaldruck.

=== Chemische Eigenschaften ===
Technetium liegt im Periodensystem in seiner Gruppe zwischen den beiden Elementen [[Mangan]] und [[Rhenium]], ähnelt in seinen chemischen Eigenschaften jedoch nur dem letzteren.

Das Technetium-Atom besitzt sieben [[Valenzelektron]]en, zwei davon im 5s-[[Atomorbital|Orbital]], die restlichen fünf im 4d-Orbital, die maximale Oxidationsstufe beträgt daher +VII. Die ersten drei [[Ionisierungsenergie]]n von 702, 1472 und 2850 kJ/mol liegen allesamt unter den entsprechenden Werten des leichteren Gruppennachbarn [[Mangan]], was sich qualitativ auf den größeren Abstand der Valenzelektronen zum Kern und ihre dadurch verminderte elektrische Wechselwirkungsenergie zurückführen lässt. Insbesondere ist die Differenz zwischen zweiter und dritter Ionisationsenergie von 1378 kJ/mol bedeutend geringer als die des Mangans von 1739 kJ/mol. Anders als dieses Element, dessen Chemie daher im Wesentlichen die des ''zweifach'' positiv geladenen Mn2+-Ions ist, findet man Technetium häufig in anderen Oxidationsstufen.<ref>Nuclear Energy Agency (1999): [https://oecd-nea.org/dbtdb/pubs/vol3-technetium.pdf ''Chemical Thermodynamics of Technetium.''] (PDF; 5,3 MB)</ref> Die wichtigsten sind +IV, +V und +VII, daneben findet man Verbindungen, in denen Technetium die Oxidationszahlen −I, 0, +I, +III oder +VI einnimmt, während der für Mangan so charakteristische +II-Zustand nur selten auftritt.<ref name="enc">{{Literatur |Autor=S. J. Rimshaw |Hrsg=Cifford A. Hampel |Titel=The Encyclopedia of the Chemical Elements |Verlag=Reinhold Book Corporation |Ort=New York |Datum=1968 |Seiten=689–693}}</ref>

In feuchter Luft läuft das Metall durch [[Oxidation]] langsam an. Technetium bildet die einfachen Kohlenstoffinsertionsphasen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt von bis zu 17 Atom-% C, wenn es mit Graphit reagiert<ref>{{Literatur |Autor=K. E. German, V. F. Peretrukhin, K. N. Gedgovd, M. S. Grigoriev, A. V. Tarasov, Yu V. Plekhanov, A. G. Maslennikov, G. S. Bulatov, V. P. Tarasov, M. Lecomte |Titel=Tc Carbide and New Orthorhombic Tc Metal Phase |Sammelwerk=Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences |Band=6 |Nummer=3 |Datum=2005 |DOI=10.14494/jnrs2000.6.3_211 |Seiten=211–214 |Online=https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnrs2000/6/3/6_3_211/_article |Abruf=2023-11-02}}</ref> oder durch Thermolyse organischer Pertechnetate<ref>{{Literatur |Autor=Vitaly V. Kuznetsov, Konstantin E. German, Olga A. Nagovitsyna, Elena A. Filatova, Mikhail A. Volkov, Anastasiia V. Sitanskaia, Tatiana V. Pshenichkina |Titel=Route to Stabilization of Nanotechnetium in an Amorphous Carbon Matrix: Preparative Methods, XAFS Evidence, and Electrochemical Studies |Sammelwerk=Inorganic Chemistry |Datum=2023-10-31 |DOI=10.1021/acs.inorgchem.3c03001 }}</ref>. Tc gilt als das letzte D-Element, das eine geringe, aber bemerkenswerte Affinität zu Kohlenstoff aufweist.<ref>{{Literatur |Autor=Qinggao Wang, Konstantin E. German, Artem R. Oganov, Huafeng Dong, Oleg D. Feya, Ya V. Zubavichus, V. Yu Murzin |Titel=Explaining stability of transition metal carbides – and why TcC does not exist |Sammelwerk=RSC Advances |Band=6 |Nummer=20 |Datum=2016-02-08 |DOI=10.1039/C5RA24656C |Seiten=16197–16202 }}</ref>

Die Pulverform ist nicht nur brennbar, sondern allgemein reaktiver und verbindet sich heftig mit [[Halogene]]n. Technetium löst sich nur in [[Säuren|oxidierenden Säuren]] wie konzentrierter [[Schwefelsäure]] (H2SO4) oder [[Salpetersäure]] (HNO3), nicht jedoch in [[Salzsäure]] (HCl(aq)) oder [[Flusssäure]] (HF(aq)); in gasförmigem [[Chlorwasserstoff|Chlor-]] und [[Fluorwasserstoff]] ist das Metall beständig.<ref name="CRC_4" />

== Isotope ==
Von Technetium sind bisher 34 [[Isotop]]e bekannt, deren [[Massenzahl]]en zwischen 85 und 118 liegen. Das langlebigste davon ist mit einer [[Halbwertszeit]] von 4,2 Millionen Jahren 98Tc, gefolgt von 97Tc mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren und 99Tc mit einer Halbwertszeit von 211.100 Jahren. Letzteres ist zugleich das häufigste und ökonomisch wichtigste Isotop und setzt mit einer Aktivität von 620 Millionen [[Becquerel (Einheit)|Becquerel]] pro Gramm eine weiche [[Betastrahlung]] der Energie 293,6 Kiloelektronenvolt (keV) frei.

Der Zerfallsmechanismus bei den Isotopen mit Massenzahlen unterhalb von 98 ist der [[Elektroneneinfang]], so dass [[Molybdän]]-Isotope entstehen; bei schwereren Technetium-Isotopen kommt es dagegen zum [[Betazerfall]] und zur Bildung von [[Ruthenium]]-Isotopen. Eine Ausnahme stellt lediglich 100Tc dar, das über beide Zerfallswege in ein anderes Element übergehen kann.<ref name="environmentalchemistry">{{Internetquelle |abruf=2009-05-05 |titel=Technetium, Nuclides / Isotopes |url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Tc-pg2.html}}</ref><ref name="CRC_11">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=11 |Startseite=106 |Endseite= }}</ref>

Neben den durch ihre Neutronenzahl unterschiedenen Isotopen existiert eine Reihe angeregter, ''[[Isomer (Kernphysik)|metastabiler]]'' Zustände wie 95''m''Tc, 97''m''Tc und 99''m''Tc, die mit Halbwertszeiten von (in dieser Reihenfolge) 61 Tagen, 90 Tagen und 6,01 Stunden in den zugehörigen Grundzustand übergehen. Das wichtigste metastabile Isotop ist 99''m''Tc, das eine große Rolle in der [[Nuklearmedizin]] spielt.<ref name="enc" /><ref name="environmentalchemistry" />

Die Instabilität des Technetiums lässt sich [[kernphysik]]alisch damit erklären, dass seine Ordnungszahl ungerade ist und die benachbarten Elemente [[Molybdän]] und [[Ruthenium]] sehr viele stabile Isotope haben ([[Mattauchsche Isobarenregel]]).

== Verwendung ==
[[Datei:Basedow-vor-nach-RIT.jpg|mini|hochkant|Technetium-Szintigrafie der Halsregion eines Patienten mit Morbus Basedow vor und nach Radioiodtherapie]]
[[Datei:Tc99minjektion.jpg|mini|hochkant|Injektion von 99''m''Tc. Die Spritze mit dem Radionuklid ist von einer Abschirmung umgeben.]]
Nur geringe Mengen Technetium werden wirtschaftlich genutzt; der größte Anteil kommt in der Medizin als Bestandteil von [[Radiopharmakon|Radiopharmaka]] zur Anwendung,<ref>K. Schwochau: ''Technetium radiopharmaceuticals: Fundamentals, synthesis, structure and development.'' In: ''[[Angewandte Chemie International Edition]].'' 33 (22), 1994, S. 2258–2267; [[doi:10.1002/anie.199422581]].</ref> es findet jedoch auch als Korrosionsschutz und als Betastrahlenquelle Verwendung.

=== Nuklearmedizin ===
Metastabiles 99''m''Tc ist aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit, der emittierten Gammastrahlung mit einer Energie von 140 [[Elektronvolt|keV]] und seiner Fähigkeit, sich an viele aktive [[Biomolekül]]e anzulagern, das bei weitem wichtigste, als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] für [[Szintigrafie|szintigrafische]], also bildererstellende [[nuklearmedizin]]ische Untersuchungen<ref name="blocks" /> eingesetzte [[Nuklid]]. Dazu werden organische Liganden mit einer hohen Neigung, sich an Zellen des zu untersuchenden Organs zu binden, oder monoklonale [[Antikörper]], [[Protein]]e des [[Immunsystem]]s, die sich an ausgewählte [[Antigen]]e von Tumorzellen heften, an Technetium gekoppelt und [[Vene|intravenös]] in den Blutkreislauf des Patienten gespritzt. Das Metall konzentriert sich auf diese Weise in den gewünschten Organen und Geweben oder dem zu untersuchenden Tumor; die charakteristische Gammastrahlung kann dann durch mit [[Thallium]] dotierte [[Natriumiodid]]-[[Szintillator|Detektoren]] registriert und zur nicht-invasiven Diagnose, etwa des durch die Antikörper markierten Tumors, herangezogen werden. Auf diese Weise können das [[Gehirn]], die [[Schilddrüse]], die [[Lunge]]n, die [[Leber]], die [[Gallenblase]], die [[Milz]], die [[Niere]]n, [[Knochengewebe]], aber auch schwer zugängliche Teile des Darms untersucht werden.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 414.</ref> Die Kopplung von Technetium-Zinn-Verbindungen an [[Erythrozyt]]en, die roten Blutkörperchen, ermöglicht eine Diagnose von Erkrankungen des Blutgefäßsystems; Bindung von Technetium-[[Pyrophosphate]]n an [[Calcium]]ablagerungen des Herzmuskelgewebes wird bei der Diagnose von [[Herzinfarkt]]-Patienten eingesetzt.<ref name="heartscan">Joseph F. Smith: {{Webarchiv | url= http://www.chclibrary.org/micromed/00067370.html | wayback= 20020908124633| text=''Technetium heart scan.''}}</ref>

Die von 99''m''Tc emittierte energiereiche Gammastrahlung ermöglicht eine niedrige Dosierung. Nach der Untersuchung wird der größte Teil des bei einer nuklearmedizinischen Diagnose aufgenommenen Technetiums wieder ausgeschieden. Das verbliebene 99''m''Tc zerfällt schnell in 99Tc. Dieses besitzt eine lange Halbwertszeit von 212.000 Jahren und trägt wegen der relativ weichen Betastrahlung, die bei seinem Zerfall frei wird, nur zu einer geringen zusätzlichen Strahlenbelastung über die restliche Lebenszeit bei.<ref name="heartscan" /> In den [[Vereinigte Staaten|USA]] werden für Diagnose-Zwecke pro Jahr etwa sieben Millionen Einzeldosen 99''m''Tc verabreicht.

Technetium für nuklearmedizinische Zwecke wird – aufgrund der kurzen 6-Stunden-Halbwertszeit – in der Regel aus [[Technetium-99m-Generator]]en gewonnen.<ref>Jonathan R. Dilworth, Suzanne J. Parrott: ''The biochemical chemistry of technetium and rhenium.'' In: ''[[Chemical Society Reviews]].'' 27, 1998, S. 43–55; [[doi:10.1039/a827043z]].</ref> Allerdings gibt es auf der Welt nur fünf Reaktoren, in denen Molybdän-99 als Mutternuklid des Technetium-99 gewonnen wird (drei in Europa, einer in Südafrika und einer in Kanada). Im Jahr 2010 wurde berichtet, dass es wegen des großen Alters der meisten dieser Reaktoren und der damit verbundenen technischen Probleme zu mehreren Ausfällen einiger Reaktoren gekommen sei, was die Produktion von Technetium stark einschränkte. Man befürchtete, dass es infolge dieser Reaktorprobleme bald zu einer gravierenden Verknappung des für die Tumordiagnose wichtigen Isotops kommen könne.<ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/0,1518,693680,00.html ''Engpässe in der Tumormedizin. Krebsärzten gehen die Diagnosemittel aus.''] In: ''Der Spiegel.'' 11. Mai 2010.</ref><ref name="welt-167303981">{{Internetquelle | url=http://www.welt.de/wissenschaft/article167303981/Technetium-hilft-Krebs-zu-erkennen-Jetzt-wird-es-rar.html | titel=Krebs-Diagnostik: Es droht ein Mangel an Technetium-99 | autor=Norbert Lossau | werk=[[Die Welt#Online-Ausgabe|welt.de]] |datum=2017-08-02 |abruf=2018-10-07}}</ref>

=== Sonstige Anwendungen ===
Das nicht-angeregte Isotop 99Tc selbst wird als wirtschaftlich gut nutzbare Quelle für [[Betastrahlung|Betastrahlen]] eingesetzt. Es bietet den Vorteil, dass bei seinem Zerfall keinerlei Gammastrahlung auftritt, so dass nur relativ geringe Sicherheitsvorkehrungen notwendig sind.

Daneben ist Technetium in Form seiner Salze eines der besten Rostschutzmittel: [[Ammonium]]- oder Kaliumpertechnetat könnte als [[Korrosionsschutz]] für [[Stahl]] Anwendung finden. Ein Zusatz von 55 ppm (Millionstel Teilen) Kaliumpertechnetat (KTcO4) in belüftetem [[Ion|entionisiertem]] Wasser schützt dieses Material bis zu einer Temperatur von 250 °C vor Korrosion.<ref>{{Internetquelle |datum=2004-07 |titel=EPA: 402-b-04-001b-14-final |hrsg=Marlap |url=http://www.epa.gov/radiation/docs/marlap/402-b-04-001b-14-final.pdf |format=PDF; 1,6 MB |abruf=2008-08-04}}</ref> Wegen der Radioaktivität von Technetium ist eine potentielle Anwendung allerdings auf von der Umwelt abgeschlossene Systeme wie etwa [[Siedewasserreaktor]]en beschränkt.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 91.</ref>

Pertechnetate dienen als wichtige Ausgangsstoffe der Technetiumchemie und spielen auch als [[Katalysator]]en in der anorganischen Chemie eine gewisse Rolle.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 127–136.</ref>

== Verbindungen und Reaktionen ==
''→ [[:Kategorie:Technetiumverbindung]]''

Technetium bildet im Gegensatz zu Mangan kaum [[Kationen]]. Es ähnelt darin, wie auch in seiner geringeren Reaktivität und in der Fähigkeit, kovalente Bindungen einzugehen, seinem anderen Gruppennachbarn Rhenium. Im Gegensatz zu diesem sind die hohen Oxidationszustände allerdings etwas unbeständiger gegenüber Reduktion, dem Übergang in einen niedrigeren Oxidationszustand durch (formale) Aufnahme von Elektronen.

=== Hydridokomplex ===
[[Datei:Technetiumhydrid.svg|200px|mini|Technetium-Hydridokomplex]]
Bei der Reaktion von Technetium mit [[Wasserstoff]] entsteht der [[anion]]ische, also negativ geladene Hydridokomplex [TcH9]2−, dessen zentrales Technetiumatom wie nebenstehend zu sehen in einem trigonalen Prisma aus Wasserstoffatomen liegt; lotrecht über dem Mittelpunkt der drei Seitenflächen befindet sich zudem je ein weiteres Wasserstoffatom. Der Ladungsausgleich kann zum Beispiel durch je zwei [[Natrium]]- (Na+) oder [[Kalium]]-Ionen (K+) erfolgen.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 104.</ref> Auch über die Synthese von Technetiumhydrid TcH1,3 bei 27 GPa wird berichtet.<ref>{{Literatur |Autor=Di Zhou, Dmitrii V. Semenok, Mikhail A. Volkov, Ivan A. Troyan, Alexey Yu. Seregin, Ilya V. Chepkasov, Denis A. Sannikov, Pavlos G. Lagoudakis, Artem R. Oganov, Konstantin E. German |Titel=<nowiki>Synthesis of technetium hydride $\mathrm{Tc}{\mathrm{H}}_{1.3}$ at 27 GPa</nowiki> |Sammelwerk=Physical Review B |Band=107 |Nummer=6 |Datum=2023-02-06 |DOI=10.1103/PhysRevB.107.064102 |Seiten=064102 |Online=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.107.064102 |Abruf=2023-10-13}}</ref>

=== Oxide ===
Es existieren zwei verschiedene [[Technetiumoxide]] (TcO2 und Tc2O7). Bei Temperaturen von etwa 400–450 °C reagiert das Metall direkt mit Sauerstoff zu blassgelbem Ditechnetiumheptoxid:

:<chem>4 Tc + 7 O2 -> 2 Tc2O7</chem>

Das Molekül besteht aus zwei über ein Sauerstoffatom miteinander verbundenen Technetiumatomen, die ihrerseits durch je drei Doppelbindungen an die verbleibenden Sauerstoffatome gebunden sind und ist das [[Anhydrid]] der Pertechnetiumsäure HTcO4, die sich bei Lösung des Oxids in Wasser bildet.<ref>B. Krebs: ''Technetium(VII)-oxid: Ein Übergangsmetalloxid mit Molekülstruktur im festen Zustand.'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' 81 (9), 1969, S. 328–329; [[doi:10.1002/ange.19690810905]].</ref><ref>A. Y. Herrell, R. H. Busey, K. H. Gayer, K. Schwochau, S. Gutzeit: ''Technetium(VII) Oxide.'' In: ''[[Inorganic Syntheses]].'' Vol. XVII, 1977, ISBN 0-07-044327-0, S. 155–158; [[doi:10.1002/9780470132487.ch41]].</ref> 

Das schwarze Technetiumdioxid (TcO2) lässt sich durch Reduktion von Ditechnetiumheptoxid mit elementarem Technetium oder Wasserstoff darstellen.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 108.</ref>

=== Pertechnetiumsäure ===
[[Pertechnetiumsäure]] (HTcO4) bildet sich, wenn Technetiumheptoxid in Wasser oder Technetium in oxidierenden Säuren wie [[Salpetersäure]], konzentrierter [[Schwefelsäure]] oder [[Königswasser]], einem Salpetersäure-Salzsäure-Gemisch, gelöst wird. Die dunkelrote, wasseranziehende (hygroskopische) Substanz zählt zu den starken Säuren und liegt in Wasser stark [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] vor, das Proton ist also fast immer auf ein Wassermolekül übertragen. In den letzten 70 Jahren wurde angenommen, dass die Säure in ihrer freien Form dunkelrot ist<ref>{{Literatur |Autor=Konstantin E. German, Alexander M. Fedoseev, Mikhail S. Grigoriev, Gayane A. Kirakosyan, Thomas Dumas |Titel=A 70‐Year‐Old Mystery in Technetium Chemistry Explained by the New Technetium Polyoxometalate [H 7 O 3 ] 4 [Tc 20 O 68 ] ⋅ 4H 2 O |Sammelwerk=Chemistry – A European Journal |Band=27 |Nummer=54 |Datum=2021-09-24 |DOI=10.1002/chem.202102035 |Seiten=13624–13631 }}</ref>, fast braune Kristalle, die in einem wässrigen Medium gut löslich sind. Diese Eigenschaften sorgten bei den meisten Chemikern, die mit Technetinsäure arbeiteten, für Verwirrung. Im Jahr 2021 wurde dieses Rätsel gelüftet – tatsächlich wird Tc(VII) in diesem System teilweise instabil, und im Prozess der teilweisen Reduktion entsteht<ref>[https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.202102035 Tc(V)-Tc(VII)-Polyoxometallat], auf chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com</ref> [H7O3]4[Tc20O68]{{·}}4H2O aus Technetinsäure, die dennoch stark saure Eigenschaften besitzt. Das entsprechende Ammoniumpolyoxotechnetatsalz wurde kürzlich aus Trifluormethansulfonsäure isoliert und hat eine sehr ähnliche Struktur.<ref name=anie.202113777>Markus Zegke; DennisGrödler; Maximilian Roca Jungfer; Alexander Haseloer; Meike Kreuter; Jörg M. Neudörfl; ThomasSittel; Christopher M. James; Jörg Rothe; Marcus Altmaier; Axel Klein(2022-01-17). [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202113777 "Ammonium Pertechnetate in Mixtures of Trifluoromethanesulfonic Acid and Trifluoromethanesulfonic Anhydride"]. ''Angewandte Chemie International Edition''. '''61''' (3). [[doi:10.1002/anie.202113777]].</ref>

Das verbliebene Pertechnetat-Anion TcO4− besteht aus einem Technetium-Atom, das im Zentrum eines [[Tetraeder]]s liegt, an dessen vier Ecken die Sauerstoffatome sitzen. Es ist im Gegensatz zum [[Permanganat]]-Ion MnO4− verhältnismäßig reduktionsstabil, so dass die farblosen [[Salze]] wie [[Kaliumpertechnetat|Kalium]]- (KTcO4) oder [[Ammoniumpertechnetat]] (NH4TcO4) nur relativ schwache [[Oxidationsmittel]] sind. [[Natriumpertechnetat|Natrium-]], Magnesium- und Calciumpertechnetat sind gut, Barium- und Ammoniumpertechnetat moderat, Kalium- sowie Thalliumpertechnetat dagegen nur geringfügig wasserlöslich.

Durch Reduktionsmittel kann [[Pertechnetat]] zum [[Technetat]] [TcO4]2− (purpurfarben) reduziert werden.<ref name="HOWI_1623">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=1623}}</ref>

=== Halogenide und Oxidhalogenide ===
Neben den [[Technetiumhalogenide]]n, in denen Technetium an [[Halogene|Halogenatome]] gebunden ist, sind zahlreiche [[Technetiumoxidhalogenide]] bekannt, in denen neben den Halogenatomen zusätzlich noch Sauerstoff gebunden ist.

Durch direkte Reaktion der Ausgangsstoffe entstehen die beiden [[Fluor]]-Verbindungen, das gelbe [[Technetiumpentafluorid]] (TcF5) und das gleichfarbige [[Technetiumhexafluorid]] (TcF6). Ebenfalls direkt synthetisieren lassen sich die beiden [[Chlor]]-Verbindungen, das grüne [[Technetiumhexachlorid]] (TcCl6) und das rote [[Technetiumtetrachlorid]] (TcCl4). Letzteres ist paramagnetisch und liegt in [[polymer]]isierter Form, also als Kette aneinandergereihter TcCl4-Untereinheiten vor und lässt sich auch durch Reaktion von Technetiumheptoxid (Tc2O7) mit [[Tetrachlormethan]] (CCl4) darstellen. Wichtige Technetiumhalogenid-Salze werden von den beiden [[Anion]]en [Tc2Cl8]2−, [Tc2Cl8]3− und [Tc6Cl14]3−gebildet.<ref name="researchgate_286515660">[https://www.researchgate.net/publication/286515660_Polynuclear_technetium_halide_clusters Polynuclear technetium halide clusters], auf researchgate.net</ref> Die wichtigste Bromverbindung ist das rotbraune [[Technetiumtetrabromid]] TcBr4, daneben existiert das Anion [Tc2Br8]3− und [Tc8Br4(μ-Br)8]Br3−.<ref name="researchgate_286515660" />

Die Technetiumoxidhalogenide sind für Fluor die Verbindungen Technetiumfluoridtrioxid TcO3F, Technetiumtrifluoriddioxid TcO2F3, Technetiumpentafluoridoxid TcOF5 und Technetiumtetrafluoridoxid TcOF4, in denen das Metall in den Oxidationsstufen +VII und +VI auftritt, für Chlor die Verbindungen Technetiumchloridtrioxid TcO3Cl, Technetiumtetrachloridoxid TcOCl4 und Technetiumtrichloridoxid TcOCl3 mit den Oxidationsstufen +VII, +VI und +V und für Brom und [[Iod]] die einander analogen Verbindungen Technetiumbromidtrioxid TcO3Br und Technetiumiodidtrioxid TcO3I. Bei letzteren Substanzen nimmt das zentrale Technetiumatom die maximale Oxidationszahl +VII an. Technetiumtrifluoriddioxid TcO2F3 liegt ebenso wie Technetiumtrichloridoxid TcOCl3 und Technetiumtribromidoxid TcOBr3 in polymerisierter Form vor.

Alle Halogen-Sauerstoff-Verbindungen des Technetiums zersetzen sich bei Kontakt mit Wasser leicht zu Pertechnetat und Technetiumdioxid. Insbesondere hoch fluorierte Verbindungen wie Technetiumpentafluoridoxid TcOF5 lassen sich nur durch starke Fluorierungsmittel wie Xenonhexafluorid XeF6 oder Kryptondifluorid KrF2 darstellen, wie die folgenden Reaktionsschritte exemplarisch zeigen:

* <chem>Tc2O7 + 4 HF -> 2 TcO3F + (H3O)^+ + (HF2)^-</chem>
: Ditechnetiumheptoxid reagiert mit Fluorwasserstoff zu Technetiumfluoridtrioxid, [[Oxonium]]ionen und Hydrogendifluorid(-1).

* <chem>TcO_3F + XeF6 -> TcO2F3 + XeOF4</chem>
: Technetiumfluoridtrioxid reagiert mit Xenonhexafluorid zu Technetiumtrifluoriddioxid und Xenontetrafluoridoxid.

* <chem>2 TcO2F3 + 2 KrF2 -> 2 TcOF5 + 2 Kr + O2</chem>
: Technetiumtrifluoriddioxid reagiert mit Kryptondifluorid zu Technetiumpentafluoridoxid, elementarem Krypton und Sauerstoff.

=== Sulfide, Selenide, Telluride ===
Mit [[Schwefel]] bildet Technetium zwei verschiedene Sulfide. Während Technetiumdisulfid TcS2 durch direkte Reaktion der Ausgangsstoffe entsteht, kann das schwarze Ditechnetiumheptasulfid Tc2S7 wie folgt dargestellt werden:

:<chem>2 HTcO4 + 7 H2S -> Tc2S7 + 8 H2O</chem>
: Pertechnetiumsäure reagiert mit Schwefelwasserstoff zu Ditechnetiumheptasulfid und Wasser.

Technetium wird in diesem Fall ''nicht'' reduziert, anders als bei der analogen Reaktion des Mangans, bei dem sich aus MnO4− das stabile Mn2+-Ion bildet. Thermische Zersetzung des Heptasulfids führt zu einer Aufspaltung in das Disulfid und elementaren Schwefel:

:<chem>Tc2S7 -> 2 TcS2 + 3 S</chem>

Mit [[Selen]] und [[Tellur]] bildet Technetium die analogen Substanzen zu Technetiumdisulfid, also Technetiumdiselenid (TcSe2) und Technetiumditellurid (TcTe2).<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 112–113.</ref>

=== Cluster ===
[[Datei:Technetiumcluster.png|mini|Technetiumcluster Tc6 und Tc8]]
Es existieren zwei wichtige Technetium-[[Cluster (Physik)|Cluster]], der Tc6- und der Tc8-Cluster. In beiden sind jeweils zwei Technetiumatome durch eine Dreifachbindung miteinander verbunden. Diese Paare sind parallel zueinander angeordnet und senkrecht zur Ausrichtung der Dreifachbindung aneinander gebunden, so dass sich durch die Lage der Einfachbindungen für den Tc6-Cluster zwei parallele gleichseitige Dreiecke und für den Tc8-Cluster zwei parallele Quadrate ergeben. Im letzteren Fall ist je eine zusätzliche Einfachbindung entlang einer Diagonale dieser Quadrate ausgerichtet. Technetiumatome beider Cluster gehen allesamt sechs Bindungen ein; fehlende Bindungen können etwa durch Halogenatome wie Chlor oder Brom abgesättigt werden.<ref>K. E. German, S. V. Kryutchkov: ''Polynuclear Technetium Halide Clusters.'' In: ''[[Russian Journal of Inorganic Chemistry]].'' 47 (4), 2002, S. 578–583.</ref>

=== Komplexverbindungen ===
[[Datei:Technetiumcarbonyl.svg|mini|Technetium-Carbonyl-Komplex Tc2(CO)10]]
[[Datei:Technetiumkomplex.svg|mini|Technetium-Komplex mit organischem Liganden]]
Technetium ist Bestandteil zahlreicher [[Komplexverbindung]]en, die aufgrund der Bedeutung des Elements für die Nuklearmedizin verhältnismäßig gut erforscht sind.

Ein Beispiel ist der Technetium-Carbonyl-Komplex Tc2(CO)10, der einen weißen Feststoff bildet.<ref>J. C. Hileman, D. K. Huggins, H. D. Kaesz: ''Technetium carbonyl.'' In: ''[[Journal of the American Chemical Society]].'' 83 (13), 1961, S. 2953–2954; [[doi:10.1021/ja01474a038]].</ref> In ihm liegen zwei schwach aneinander gebundene Technetium-Atome vor, die wie nebenstehend zu sehen in [[Oktaeder]]-Symmetrie von je fünf Carbonyl-Liganden umgeben sind. Die Bindungslänge von 303 pm ist charakteristischerweise größer als der Abstand zweier benachbarter Atome im metallischen Technetium.<ref>Marcia F. Bailey, Lawrence F. Dahl: ''The Crystal Structure of Ditechnetium Decacarbonyl.'' In: ''[[Inorganic Chemistry]].'' 4 (8), 1965, S. 1140–1145; [[doi:10.1021/ic50030a011]].</ref><ref>D. Wallach: ''Unit cell and space group of technetium carbonyl, Tc2(CO)10.'' In: ''[[Acta Crystallographica]].'' 15, 1962, S. 1058–1058; [[doi:10.1107/S0365110X62002789]].</ref> Isostrukturelle Komplexe, also solche von gleicher Struktur, finden sich auch bei den beiden Nachbarelementen Mangan und Rhenium.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 286, 328.</ref> Ein Technetium-Carbonyl-Komplex, in dem Technetium in der negativen Oxidationsstufe −I auftritt, ist [Tc(CO)5]−, während sich in Wasser der oktaedrische Aquakomplex [Tc(H2O)3(CO)3]+ bildet.

Ein Beispiel für einen Komplex mit einem organischen Liganden, der in bildgebenden Verfahren der Nuklearmedizin zum praktischen Einsatz kommt, ist nebenstehend angegeben und zeichnet sich durch ein im Zentrum einer [[Kohlenstoff]]-[[Stickstoff]]-Kette gelegenes und über vier Stickstoffatome angebundenes Technetiumatom aus, das durch eine Doppelbindung mit einem Sauerstoffatom gebunden ist. Diese Technetium-Sauerstoffeinheit kann in den so genannten Nitridokomplexen durch eine Technetium-Stickstoffeinheit ersetzt sein, in der eine Dreifachbindung zwischen einem Stickstoff- und einem Technetiumatom besteht.<ref>Silva Jurisson, E. O. Schlemper, D. E. Troutner, L. R. Canning, D. P. Nowotnik, R. D. Neirinckx: ''Synthesis, characterization, and x-ray structural determinations of technetium(V)-oxo-tetradentate amine oxime complexes.'' In: ''[[Inorganic Chemistry]].'' 25 (4), 1986, S. 543–549; [[doi:10.1021/ic00224a031]].</ref>

== Sicherheitshinweise ==
Einstufungen nach der [[Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)|CLP-Verordnung]] liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine untergeordnete Rolle gegenüber den auf der [[Radioaktivität]] beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

== Vorsichtsmaßnahmen ==
Technetium hat nach bisher vorliegenden Erkenntnissen nur eine geringe chemische [[Toxizität]]. Alle Isotope des Elements sind radioaktiv und müssen entsprechend ihrer [[Strahlungsintensität]] in Strahlenschutzbehältern aufbewahrt und als radioaktives Material gekennzeichnet werden. Die Betastrahlung des häufigsten Isotops, 99Tc, wird bereits durch Glas aufgehalten; die Strahlenbelastung durch die dabei als [[Bremsstrahlung]] freiwerdende weiche [[Röntgenstrahlung]] gilt als gering, wenn ein Sicherheitsabstand von 30 Zentimetern eingehalten wird. Eingeatmeter Technetium-Staub, der sich in den Lungen festsetzt, trägt hingegen zu einem höheren Risiko für Krebserkrankungen bei. Laborarbeiten müssen daher unter einer [[Abzug (Gas)|Abzugshaube]] stattfinden; daneben werden Augenschutz und das Tragen von Handschuhen empfohlen.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 40.</ref>

== Literatur ==
* Klaus Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-29496-1.
* C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: ''Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage. Pewson/Prentice Hall, 2005, ISBN 0-13-039913-2, Kapitel 22.8a, S. 666.
* R. B. King (Hrsg.): ''Encyclopedia of Inorganic Chemistry.'' Band 8, Wiley, 1994, ISBN 0-471-93620-0, S. 4094.
* [[Eric Scerri]]: ''A tale of seven elements'', Oxford University Press, Oxford, 2013

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat}}

== Einzelnachweise ==
<references responsive />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Exzellent|16. Juli 2005|7742186}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4184557-2|LCCN=sh/85/133086|NDL=00572811}}

[[Kategorie:Hexagonales Kristallsystem]]

Brom

2023-12-31T10:23:43Z

Polyoxy: verbesserter Stil

{{Begriffsklärungshinweis}}
{{Infobox Chemisches Element

| Name = Brom
| Symbol = Br
| Ordnungszahl = 35
| Serie = Ha
| Gruppe = 17
| Periode = 4
| Block = p

| Aussehen = gasförmig: rotbraun flüssig: rotbraun fest: metallisch glänzend
| CAS = {{CASRN|7726-95-6|Q2685750}}
| EG-Nummer = 231-778-1
| ECHA-ID = 100.028.890
| Massenanteil = 6,0 ppm (43. Rang)<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>

| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [https://www.webelements.com/bromine/ webelements.com (Brom)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 79,904 (79,901 – 79,907)<ref name="IUPAC">Angegeben ist der von der IUPAC empfohlene Standardwert, da die Isotopenzusammensetzung dieses Elements örtlich schwanken kann, ergibt sich für das mittlere Atomgewicht der in Klammern angegebene Massenbereich. IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013 ([https://www.ciaaw.org/pubs/TSAW2013_xls.xls ciaaw.org]).</ref>
| Atomradius = 115
| AtomradiusBerechnet = 94
| KovalenterRadius = 120
| VanDerWaalsRadius = 185
| Elektronenkonfiguration = [[[Argon|Ar]]] 3[[D-Orbital|d]]10 4[[S-Orbital|s]]2 4[[P-Orbital|p]]5
| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|11,81381|suffix=(6)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-bromine">{{NIST-ASD|bromine|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|1139,86|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-bromine">{{Webelements|bromine|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|21,591|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|2083,2|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|34,871|suffix=(19)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|3364,5|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|47,782|suffix=(12)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|4610,3|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|59,595|suffix=(25)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|5750|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_6 = {{ZahlExp|87,390|suffix=(25)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|8431,9|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_7 = {{ZahlExp|103,03|suffix=(19)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|9941|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}

| Aggregatzustand = flüssig
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = −2,8 · 10−5)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = orthorhombisch
| Dichte = 3,12 g·cm−3<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Brom|ZVG=1000|CAS=7726-95-6|Abruf=2023-01-03}}</ref>
| RefTempDichte_K = 300
| Mohshärte =
| Schmelzpunkt_K = 265,8
| Schmelzpunkt_C = −7,3
| Siedepunkt_K = 331,7 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''Journal of Chemical & Engineering Data.'' 56, 2011, S. 328–337 ([[doi:10.1021/je1011086]]).</ref>
| Siedepunkt_C = 58,5
| MolaresVolumen = (fest) 19,78 · 10−6
| Verdampfungswärme = 30 kJ/mol<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 5,8
| Dampfdruck = 2,2 · 104<ref name="GESTIS" />
| RefTempDampfdruck_K = 293
| Schallgeschwindigkeit =
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K =
| SpezifischeWärmekapazität = 
| ElektrischeLeitfähigkeit =
| Wärmeleitfähigkeit = 0,12

| Oxidationszustände = ±1, 3, 5, 7
| Normalpotential = 1,066 [[Volt|V]] (Br + e− → Br−)
| Elektronegativität = 2,96
| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.028.890|Name=Bromine|Abruf=2016-08-01}}
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|05|09}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|330|314|400}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|260|273|280|303+361+353|304+340+310|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
| MAK = Schweiz: 0,1 ml·m−3 bzw. 0,7 mg·m−3<ref>{{SUVA-MAK |Name=Brom |CAS-Nummer=7726-95-6 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
| ToxDaten = * {{ToxDaten|Typ=LD50|Organismus=Ratte|Applikationsart=oral|Wert=2600 mg·kg−1|Quelle=<ref name="gis" />}}
* {{ToxDaten|Typ=LD50|Organismus=Maus|Applikationsart=oral|Wert=3100 mg·kg−1|Quelle=<ref name="gis">''Gigiena i Sanitariya.'' (engl.: ''HYSAAV.''), Vol. 35 (11), 1970, S. 11.</ref>}}
* {{ToxDaten|Typ=LDLo|Organismus=Mensch|Applikationsart=oral|Wert=14 mg·kg−1|Quelle=<ref name="deichmann">W. B. Deichmann: ''Toxicology of Drugs and Chemicals.'' Academic Press, New York 1969, S. 645.</ref>}}
* {{ToxDaten|Typ=LCLo|Organismus=Mensch|Applikationsart=inh.|Wert=1000 [[Parts per million|ppm]]|Quelle=<ref name="deichmann" />}}
| Radioaktiv =

| Isotope =
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 77
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 57,036 [[Stunde|h]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,365
| Zerfallstyp1ZP = [[Selen|77Se]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 78
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 6,46 [[Minute|min]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 3,574
| Zerfallstyp1ZP = [[Selen|78Se]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 79
| Symbol = Br
| NH = '''50,69'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 80
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 17,68 [[Minute|min]]
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,004
| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|80Kr]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp2ZE = 1,871
| Zerfallstyp2ZP = [[Selen|80Se]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 81
| Symbol = Br
| NH = 49,31
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 82
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 35,30 [[Stunde|h]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 3,093
| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|82Kr]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 83
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 2,40 [[Stunde|h]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,972
| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|83Kr]]
}}
| NMREigenschaften =
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Br
| Massenzahl_1 = 79
| Kernspin_1 = 3/2
| Gamma_1 = 6,73 · 107
| Empfindlichkeit_1 =
| Larmorfrequenz_1 =
| Massenzahl_2 = 81
| Kernspin_2 = 3/2
| Gamma_2 = 7,25 · 107
| Empfindlichkeit_2 =
| Larmorfrequenz_2 =
}}
}}

'''Brom''' [{{IPA|bʁoːm}}] ({{grcS|βρῶμος|brōmos}} „Gestank“) ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Br und der [[Ordnungszahl]] 35. Im [[Periodensystem]] steht es in der 7. Hauptgruppe, bzw. der 17. [[Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]] und gehört damit zusammen mit [[Fluor]], [[Chlor]], [[Iod]], [[Astat]] und [[Tenness]] zu den [[Halogene]]n. Elementares Brom liegt unter [[Normbedingungen]] (Temperatur = 0 °C und Druck = 1 atm) in Form des zweiatomigen [[Molekül]]s Br2 in flüssiger Form vor. Brom und [[Quecksilber]] sind die einzigen natürlichen Elemente, die unter Normbedingungen flüssig sind.

In der Natur kommt Brom nicht elementar, sondern nur in verschiedenen Verbindungen vor. Die wichtigsten Verbindungen sind die [[Bromide]], in denen Brom in Form des Anions Br− auftritt. Die bekanntesten Bromide sind [[Natriumbromid]] und [[Kaliumbromid]]. Bromide sind ein Bestandteil des [[Meerwasser]]s und besitzen einige biologische Funktionen.

== Entdeckung ==
[[Datei:Young-Justus-Liebig.jpg|mini|links|[[Justus Liebig]] isolierte als Erster elementares Brom]]

Brom wurde 1826 durch den französischen Chemiker [[Antoine-Jérôme Balard]] aus [[Meeresalgen]] der [[Salzwiese]]n bei [[Montpellier]] gewonnen und von diesem als bisher unbekannter Stoff erkannt.

Bereits zwei Jahre vor Balard stellte der deutsche Chemiker [[Justus von Liebig]] 1824 unwissentlich elementares Brom her. Er hatte den Auftrag, die Salzsolen von [[Bad Salzhausen|Salzhausen]]<ref>{{Webarchiv |url=http://www.bad-salzhausen.de/Sehenswuerdigkeiten-in-Bad-Salzhausen.html |text=Sehenswürdigkeiten in Bad Salzhausen |wayback=20080218131111}}.</ref> zu analysieren, da die Stadt ein [[Kurbad]] plante.<ref>W. H. Brock: ''Justus von Liebig: eine Biografie des großen Wissenschaftlers und Europäers.'' Vieweg Verlag, Braunschweig 1999.</ref> Bei der Untersuchung dieser Sole fand Liebig eine neue Substanz, die er als [[Iodchlorid]] deutete. 13 Jahre später gab er zu, dass ihn seine nachlässige Analyse um die Entdeckung eines neuen Elements gebracht habe. Liebig schrieb dazu: „Ich kenne einen Chemiker, der, als er in Kreuznach war, die Mutterlaugen der Saline untersuchte.“ Im Weiteren beschrieb er dann sein Missgeschick und schloss mit den Worten: „Seit dieser Zeit hat er keine Theorien mehr aufgestellt, wenn sie nicht durch unzweifelhafte Experimente unterstützt und bestätigt wurden; und ich kann vermelden, dass er daran nicht schlecht getan hat.“<ref>J. Liebig: ''Über Laurent's Theorie der organischen Verbindungen.'' 1838, S. 554.</ref><ref>T. K. Langebner: {{Webarchiv |url=http://www.oeaz.at/zeitung/3aktuell/2001/17/haupt/haupt17_2001just.html |text=''Justus von Liebig und das »Handbuch der Chemie«, II.'' |wayback=20081202030102}} In: ''ÖAZ aktuell.'' Hauptartikel 17/2001.</ref>

Auch [[Carl Löwig|Karl Löwig]] hat sich mit Brom befasst, das er bereits vor 1825 durch Einleiten von [[Chlor]] in [[Bad Kreuznach|Kreuznacher]] Solewasser gewann, jedoch kam Balard ihm mit der Publikation seiner Entdeckung zuvor.

Eine industrielle Produktion erfolgte ab 1860. Aufgrund seines stechenden Geruchs schlug [[Joseph Louis Gay-Lussac]] den Namen „Brom“ ([[Altgriechische Sprache|griech.]] für „Bocks[[gestank]] der Tiere“<ref name="Gemoll">[[Wilhelm Gemoll]], Karl Vretska: ''Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch.'' 9. Auflage. Verlag Hölder-Pichler-Tempsky, ISBN 3-209-00108-1</ref>) vor.

== Vorkommen ==
Brom kommt in Form von Bromiden, den Salzen der [[Bromwasserstoffsäure]], vor. Mengenmäßig finden sich die größten Vorkommen als gelöste Bromide im Meerwasser. Auch Vorkommen natürlicher Salzlagerstätten (Stein- und Kalisalze) enthalten geringe Anteile an [[Kaliumbromid]] und [[Kaliumbromat]].
Brom kann auch in der Atmosphäre in der Form von molekularem Brom und Bromoxid vorkommen und kann die atmosphärische Ozonchemie maßgeblich beeinflussen und dabei über weite Distanzen transportiert werden. Während des polaren Frühlings zerstören regelmäßig größere Konzentrationen (>10ppt) BrO fast das gesamte troposphärische Ozon. Diese Ereignisse sind mittels der [[DOAS]]-Methode auch von Satelliten zu beobachten. In tropischen Regionen mit hoher Bioaktivität wurden starke Emissionen halogenierter Kohlenwasserstoffe beobachtet, die letztendlich durch [[Photolyse]] zur Bildung von BrO und zur Ozonzerstörung beitragen können.

Brom ist für Tiere in Spuren essenziell. Bromid fungiert als [[Kofaktor (Biochemie)|Cofaktor]] bei einer [[Stoffwechsel]]-Reaktion, die notwendig zum Aufbau der [[Kollagen]]-IV-Matrix im [[Bindegewebe]] ist.<ref>A. Scott McCall u. a.: ''Bromine Is an Essential Trace Element for Assembly of Collagen IV Scaffolds in Tissue Development and Architecture.'' In: ''[[Cell (Zeitschrift)|Cell]].'' 157(6), 2014, S. 1380–1392; [[doi:10.1016/j.cell.2014.05.009]].</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
<div style="float:right;">[[Datei:Brom - Trend Gewinnung.svg|mini|Zeitliche Entwicklung der weltweiten Bromgewinnung]]</div>
Die industrielle Herstellung elementaren Broms erfolgt durch [[Oxidation]] von Bromidlösungen mit Chlor.

:<math>\mathrm{2 \ KBr \ + \ Cl_2 \longrightarrow Br_2 \ + \ 2 \ KCl}</math>
: Durch Oxidation von [[Kaliumbromid]] durch [[Chlor]] entstehen Brom und [[Kaliumchlorid]]

Als Bromidquelle nutzt man überwiegend [[Sole]] und stark salzhaltiges Wasser aus großer Tiefe sowie Salzseen, vereinzelt auch Meerwasser.<ref name="USGS_myb1_2006">{{Internetquelle |autor=Stephen M. Jasinski |url=https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bromine/myb1-2006-bromi.pdf |titel=2006 Minerals Yearbook |hrsg=[[United States Geological Survey]] |datum=2007-11 |format=PDF; 56 kB |sprache=en |abruf=2011-09-17}}</ref> Eine Gewinnung aus den Restlaugen der Kaligewinnung ist nicht mehr wirtschaftlich. Seit 1961 hat sich die jährlich gewonnene Menge an Brom von rund 100.000 Tonnen auf über eine halbe Million Tonnen mehr als verfünffacht. Die größten Brom-Produzenten sind die Vereinigten Staaten, China, Israel, sowie Jordanien.<ref name="USGS_mcs_2011">{{Internetquelle |url=https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bromine/mcs-2011-bromi.pdf |titel=Mineral Commodity Summaries 2011 |hrsg=United States Geological Survey |datum=2011-01-24 |format=PDF; 27 kB |sprache=en |abruf=2011-09-17}}</ref> Es wird geschätzt, dass alleine das [[Totes Meer|Tote Meer]] ungefähr 1 Milliarde Tonnen Brom enthält und sämtliche Meere der Erde ungefähr 100 Billionen Tonnen.<ref name="usgs_2022">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-bromine.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2022: Bromine].</ref>

Die globalen Abbaumengen verteilen sich, wie folgt:

{| class="wikitable sortable"
|-
! Land
! 2006<ref name="usgs_2008">[https://d9-wret.s3.us-west-2.amazonaws.com/assets/palladium/production/mineral-pubs/bromine/mcs-2008-bromi.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2008: Bromine].</ref>
! 2019<ref name="usgs_2021">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-bromine.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2021: Bromine].</ref>
! 2020<ref name="usgs_2022" />
|-
|
|colspan="3" style="text-align:center"| Abbau (in [[Tonne (Einheit)|Tonnen]])
|-
| {{USA}} || 243.000 || nicht veröffentlicht || nicht veröffentlicht
|-
| {{AZE}} || 2.000 || ||
|-
| {{CHN}} || 43.000 || 64.000 || 70.000
|-
| {{FRA}} || 2.000 || ||
|-
| {{IND}} || 1.500 || 10.000|| 3.300
|-
| {{ISR}} || 179.000 || 180.000 || 170.000
|-
| {{JPN}} || 20.000 || 20.000 || 20.000
|-
| {{JOR}} || 50.000 || 150.000 || 84.000
|-
| {{UKR}} || 3.000 || 4.500 || 4.500
|-
| '''Gesamt (gerundet)''' || 545.000 || 429.000 || 352.000
|}

Im Labor kann Brom durch Umsetzung von [[Natriumbromid]] mit Schwefelsäure und [[Mangan(IV)-oxid|Braunstein]] in der Hitze dargestellt werden. Das Brom wird dabei durch [[Destillation]] abgetrennt.

:<math>\mathrm{2 \ NaBr \ + \ MnO_2 \ + \ 2 \ H_2SO_4 \ \xrightarrow{\Delta T}}</math>
:<math>\mathrm{ Br_2 \ + \ MnSO_4 \ + \ Na_2SO_4 \ + \ 2 \ H_2O}</math>
: Aus [[Natriumbromid]], Mangan(IV)-oxid und Schwefelsäure entstehen Brom, [[Mangan(II)-sulfat]], [[Natriumsulfat]] und [[Wasser]].

== Eigenschaften ==
<div style="float:right;">[[Datei:Brom amp.jpg|mini|hochkant|Flüssiges Brom mit Dampf in Ampulle]]</div>
=== Physikalische Eigenschaften ===
Die Dichte von Brom beträgt 3,12 g/cm3. Die schwere rotbraune Flüssigkeit bildet chlorähnlich riechende Dämpfe, die giftiger sind als Chlor. Festes Brom ist dunkel, bei weiterer Abkühlung hellt es auf. In [[Wasser]] ist es mäßig, in organischen Lösungsmitteln wie [[Alkohole]]n, [[Kohlenstoffdisulfid]] oder [[Tetrachlorkohlenstoff]] sehr gut löslich. In Wasser gelöstes Brom reagiert langsam unter Zwischenbildung von Hypobromiger Säure (HBrO) und Sauerstoffabgabe zu Bromwasserstoff (HBr).

[[Datei:Brom in Wasser.jpg|mini|Das schwerere Brom (als dunkler Fleck) am Boden, nur z. T. im (roten) Wasser gelöst.]]

Die kinetisch gehemmte Reaktion wird durch (Sonnen-)Licht beschleunigt, Bromwasser wird daher kurzfristig in braunen, wenig lichtdurchlässigen Flaschen aufbewahrt. Es kann aber nur kurzfristig in Flaschen mit Gewinde (auch solche mit Dichtung) aufbewahrt werden, da es andernfalls (aufgrund des hohen Dampfdrucks des Bromgases) aus diesen verdampft. Eine Tiefkühlung des Broms bei −18 °C ändert an diesem Verhalten nichts.

Sein Bestreben, schon unter eigentlicher Siedetemperatur stark zu verdampfen (wie Wasserdampf aus einer Tasse Kaffee), ermöglicht nur eine versiegelt-geschlossene Lagerung – etwa in einer Ampulle oder inerten Gaskartusche.

=== Chemische Eigenschaften ===
Brom verhält sich chemisch wie das leichtere [[Chlor]], reagiert aber im gasförmigen Zustand weniger energisch. Feuchtigkeit erhöht die Reaktivität des Broms stark. Mit [[Wasserstoff]] reagiert es im Gegensatz zum Chlor erst bei höheren Temperaturen unter Bildung von [[Bromwasserstoff]] (farbloses Gas).

:<math>\mathrm{Br_2 + H_2 \longrightarrow 2\ HBr}</math>

Mit vielen Metallen (z. B. Aluminium) reagiert es [[exotherm]] unter Bildung des jeweiligen Bromids. Feuchtem Brom widerstehen nur [[Tantal]] und [[Platin]].<ref name="HOWI_440">{{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=440}}</ref> Bei der Wechselwirkung mit vielen Metallen bildet Brom im Überschuss Bromide in höheren Oxidationsstufen, zum Beispiel AlBr3, CuBr2, MgBr2 usw. Bei einem Mangel an Brom können sich unter den gleichen Bedingungen Metallbromide in mittleren Oxidationsstufen bilden. zum Beispiel [[Technetium]]<nowiki/>bromid(IV) TcBr4 <ref>{{Literatur |Autor=Frederic Poineau, Efrain E. Rodriguez, Paul M. Forster, Alfred P. Sattelberger, Anthony K. Cheetham, Kenneth R. Czerwinski |Titel=Preparation of the Binary Technetium Bromides: TcBr 3 and TcBr 4 |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=131 |Nummer=3 |Datum=2009-01-28 |ISSN=0002-7863 |DOI=10.1021/ja808597r |Seiten=910–911 |Online=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja808597r |Abruf=2023-12-31}}</ref> und TcBr3 und sogar Na[Tc6Br12]2Br. <ref>{{Literatur |Autor=Erik V. Johnstone, Daniel J. Grant, Frederic Poineau, Laura Fox, Paul M. Forster, Longzou Ma, Laura Gagliardi, Kenneth R. Czerwinski, Alfred P. Sattelberger |Titel=A Trigonal-Prismatic Hexanuclear Technetium(II) Bromide Cluster: Solid-State Synthesis and Crystallographic and Electronic Structure |Sammelwerk=Inorganic Chemistry |Band=52 |Nummer=10 |Datum=2013-05-20 |ISSN=0020-1669 |DOI=10.1021/ic400967k |Seiten=5660–5662 |Online=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ic400967k |Abruf=2023-12-31}}</ref>

== Verwendung ==
[[Datei:Bromine vial in acrylic cube.jpg|mini|Brom, Anschauungsprobe für Lehrzwecke, sicher aufbewahrt]]

* Chemisches Polieren von [[Galliumarsenid]] (als Lösung in [[Methanol]])
* mehrfach [[Polybromierte Biphenyle|bromierte Biphenyle]] bzw. [[Polybromierte Diphenylether|Diphenylether]] als [[Flammschutzmittel]] in Verbundwerkstoffen wie [[FR-4]], wie sie bei [[Leiterplatte]]n eingesetzt werden. Im Jahr 2000 wurden 38 % des Broms für die Herstellung von [[Flammschutzmittel#Halogenierte Flammschutzmittel|bromierten Flammschutzmitteln]] verwendet.<ref>Linda S. Birnbaum, Daniele F. Staskal: ''Brominated Flame Retardants: Cause for Concern?'' In: ''[[Environ Health Perspect]].'' 112, 2004, S. 9–17. [[doi:10.1289/ehp.6559]]. {{PMC|1241790}}</ref>
* [[Methylbromid]] als Schädlingsbekämpfungsmittel
* Desinfektionsmittel (milder als [[Chlor]])
* in Form von Bromiden, beispielsweise [[Kaliumbromid]], als nebenwirkungsreiches Arzneimittel ([[Narkose]]-, [[Sedierung|Beruhigungs]]- und Schlafmittel; Behandlung therapieresistenter [[Epilepsie]]n mit generalisiert tonisch-klonischen Anfällen, früher – etwa auch zur Behandlung der „[[Hysterie]]“<ref>Ann Dally: ''Women under the knife. A history of surgery.'' New York 1991, S. 187.</ref> – sehr beliebt; heute obsolet). 1928 wurde eins von fünf Rezepten in den USA für bromhaltige Medikamente ausgestellt.<ref>Hans Bangen: ''Geschichte der medikamentösen Therapie der Schizophrenie.'' Berlin 1992, ISBN 3-927408-82-4, S. 22.</ref>
* Fotoindustrie (Silberbromid als Bestandteil der lichtempfindlichen [[Suspension (Chemie)|Suspension]])
* Alkali-[[Hypobromite]] als Bleichmittel
* im Labor als [[Indikator (Chemie)|Indikator]] (ungesättigte Kohlenstoffverbindungen entfärben Bromwasser, d. h. Addition von Brom)
* im Chemieunterricht zur experimentellen Veranschaulichung von [[Additionsreaktion]]en und [[Substitutionsreaktion]]en<ref>{{Literatur |Autor=Klaus Ruppersberg |Hrsg= |Titel=Brom in der Schule |Sammelwerk=[[Nachrichten aus der Chemie]] |Band=63 |Nummer=5 |Verlag=Wiley |Ort=Weinheim |Datum=2015-04-29 |Seiten=540–542 |DOI=10.1002/nadc.201590166 |URN=nbn:de:0111-pedocs-122991}}</ref>
* [[Bromate]] als [[Oxidation]]smittel
* bromhaltiger [[Kautschuk]] zur Herstellung „luftdichter“ Reifen
* [[Tränengas]], z. B. in Form von [[Monobromaceton]]
* in Mitteln zum Schutz gegen das Nervengas [[Soman]] bei US-Soldaten im Irak-Krieg
* Früher in Form von Alkylbromiden als ''[[1,2-Dibromethan#Verwendung|Scavenger]]'' zum Entfernen des Bleis aus Zylindern bei der Nutzung von [[Verbleites Benzin|verbleitem Benzin]]

== Nachweis ==
Bromidionen können qualitativ mit Hilfe von [[Halogenide#Nachweis als elementares Brom und Iod|Chlorwasser und Hexan]] nachgewiesen werden.

Zum nasschemischen Nachweis der Bromidionen kann man sich auch wie bei den anderen [[Halogenide#Nachweisreaktionen|Nachweisreaktionen für Halogenide]] die Schwerlöslichkeit des Silbersalzes von Bromid zu Nutze machen. Das Gleiche gilt für die [[Halogenide#Titrationsverfahren|volumetrische Bestimmung der Halogenide durch Titration]].

Zur [[Spurenanalytik|Spurenbestimmung]] und [[Speziierung]] von Bromid und [[Bromat]] wird die [[Ionenchromatografie]] eingesetzt. In der [[Polarografie]] ergibt Bromat eine kathodische Stufe bei −1,78 V (gegen [[Kalomelelektrode|SCE]], in 0,1 [[Molarität|mol/l]] KCl), wobei es zum Bromid reduziert wird. Mittels [[Differenzpulspolarografie]] können auch Bromatspuren erfasst werden.

== Sicherheitshinweise ==
Elementares Brom ist sehr giftig und stark ätzend, Hautkontakt führt zu schwer heilenden Verätzungen. Inhalierte Bromdämpfe führen zu Atemnot, Lungenentzündung und [[Lungenödem]]. Auch auf Wasserorganismen wirkt Brom giftig.

Im Labor wird beim Arbeiten mit Brom meist eine dreiprozentige [[Natriumthiosulfat]]lösung bereitgestellt, da sie verschüttetes Brom oder [[Bromwasserstoff]] sehr gut binden kann. Hierbei bilden sich [[Natriumbromid]], elementarer [[Schwefel]] und [[Schwefelsäure]]. Durch die entstehende Säure kann weiteres Thiosulfat zu Schwefel und Schwefeldioxid zerfallen:

:<math>\mathrm{Br_2\ +\ Na_2S_2O_3\ +\ H_2O \longrightarrow 2\ NaBr\ +\ S \downarrow\ +\ H_2SO_4}</math>

:<math>\mathrm{S_2O_3^{2-}\ +\ 2\ H^+ \longrightarrow H_2O\ +\ S \downarrow\ +\ SO_2 \uparrow}</math>

Die Aufbewahrung von Brom erfolgt in Behältern aus [[Glas]], [[Blei]], [[Monel]], [[Nickel]] oder [[Polytetrafluorethylen|Teflon]].<ref name="GESTIS" />

== Verbindungen ==
[[Datei:Spongiadioxin A.png|mini|''[[Spongiadioxin A]]'', eine natürliche Organobromverbindung]]

''→ Kategorie: [[:Kategorie:Bromverbindung|Bromverbindung]]''

Brom bildet Verbindungen in verschiedenen [[Oxidationsstufe]]n von −1 bis +7. Die stabilste und häufigste Oxidationsstufe ist dabei −1, die höheren werden nur in Verbindungen mit den elektronegativeren Elementen [[Sauerstoff]], [[Fluor]] und [[Chlor]] gebildet. Dabei sind die ungeraden Oxidationsstufen +1, +3, +5 und +7 stabiler als die geraden.

=== Bromwasserstoff und Bromide ===
Anorganische Verbindungen, in denen das Brom in der Oxidationsstufe −1 und damit als [[Anion]] vorliegt, werden [[Bromide]] genannt. Diese leiten sich von der gasförmigen Wasserstoffverbindung [[Bromwasserstoff]] (HBr) ab. Diese ist eine starke Säure und gibt in wässrigen Lösungen leicht das [[Proton (Chemie)|Proton]] ab. Bromide sind in der Regel gut wasserlöslich, Ausnahmen sind [[Silberbromid]], [[Quecksilber(I)-bromid]] und [[Blei(II)-bromid]].

Besonders bekannt sind die Bromide der [[Alkalimetalle]], vor allem das [[Natriumbromid]]. Auch [[Kaliumbromid]] wird in großen Mengen, vor allem als [[Dünger]] und zur Gewinnung anderer Kaliumverbindungen, verwendet.

[[Bleibromid]] wurde früher in großen Mengen bei der Verbrennung von verbleitem Kraftstoff freigesetzt (wenn dem Benzin [[1,2-Dibromethan|Dibrom-Ethan]] zugesetzt war um das Blei flüchtig zu machen, siehe [[Tetraethylblei#Antiklopfmittel für Motorenbenzin]]).

=== Bromoxide ===
Es ist eine größere Anzahl Verbindungen von Brom und [[Sauerstoff]] bekannt. Diese sind nach den allgemeinen Formeln BrOx (x = 1–4) und Br2Ox (x = 1–7) aufgebaut. Zwei der Bromoxide, [[Dibromtrioxid]] (Br2O3) und [[Dibrompentaoxid]] (Br2O5) lassen sich als Feststoff isolieren.<ref name="HOWI_487">{{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=487 |Endseite=488}}</ref>

=== Bromsauerstoffsäuren ===
Neben den Bromoxiden bilden Brom und Sauerstoff auch mehrere Säuren, bei denen ein Bromatom von einem bis vier Sauerstoffatomen umgeben ist. Dies sind die [[Hypobromige Säure]], die [[Bromige Säure]], die [[Bromsäure]] und die [[Perbromsäure]]. Sie sind als Reinstoff instabil und nur in wässriger Lösung oder in Form ihrer Salze bekannt.

=== Interhalogenverbindungen ===
Brom bildet vorwiegend mit [[Fluor]], zum Teil auch mit den anderen Halogenen eine Reihe von [[Interhalogenverbindungen]]. Bromfluoride wie [[Bromfluorid]] und [[Bromtrifluorid]] wirken stark oxidierend und fluoriend. Während Brom in den Fluor-Brom- und Chlor-Brom-Verbindungen als elektropositiveres Element in Oxidationsstufen +1 im [[Bromchlorid]] bis +5 im [[Brompentafluorid]] vorliegt, ist es in Verbindungen mit [[Iod]] der elektronegativere Bestandteil. Mit diesem Element sind die Verbindungen [[Iodbromid]] und [[Iodtribromid]] bekannt.

=== Organische Bromverbindungen ===
Eine Vielzahl von organischen Bromverbindungen (auch ''Organobromverbindungen'') wird synthetisch hergestellt. Wichtig sind die [[Bromalkane]], die [[Bromalkene]] sowie die [[Bromaromaten]]. Eingesetzt werden sie unter anderem als Lösungsmittel, [[Kältemittel]], [[Hydrauliköl]]e, Pflanzenschutzmittel, Flammschutzmittel oder Arzneistoffe.

Zu den Organobromverbindungen gehören auch die [[Polybromierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane|polybromierten Dibenzodioxine und Dibenzofurane]].

== Literatur ==
* {{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=438 |Endseite=440}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commons|Bromine|Brom|audio=1|video=1}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

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[[Kategorie:Brom| ]]

Brom

2023-12-31T10:21:09Z

Polyoxy: relevante Informationen und Links zur Quelle hinzugefügt

{{Begriffsklärungshinweis}}
{{Infobox Chemisches Element

| Name = Brom
| Symbol = Br
| Ordnungszahl = 35
| Serie = Ha
| Gruppe = 17
| Periode = 4
| Block = p

| Aussehen = gasförmig: rotbraun flüssig: rotbraun fest: metallisch glänzend
| CAS = {{CASRN|7726-95-6|Q2685750}}
| EG-Nummer = 231-778-1
| ECHA-ID = 100.028.890
| Massenanteil = 6,0 ppm (43. Rang)<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>

| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [https://www.webelements.com/bromine/ webelements.com (Brom)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 79,904 (79,901 – 79,907)<ref name="IUPAC">Angegeben ist der von der IUPAC empfohlene Standardwert, da die Isotopenzusammensetzung dieses Elements örtlich schwanken kann, ergibt sich für das mittlere Atomgewicht der in Klammern angegebene Massenbereich. IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013 ([https://www.ciaaw.org/pubs/TSAW2013_xls.xls ciaaw.org]).</ref>
| Atomradius = 115
| AtomradiusBerechnet = 94
| KovalenterRadius = 120
| VanDerWaalsRadius = 185
| Elektronenkonfiguration = [[[Argon|Ar]]] 3[[D-Orbital|d]]10 4[[S-Orbital|s]]2 4[[P-Orbital|p]]5
| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|11,81381|suffix=(6)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-bromine">{{NIST-ASD|bromine|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|1139,86|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-bromine">{{Webelements|bromine|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|21,591|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|2083,2|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
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| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|59,595|suffix=(25)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|5750|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_6 = {{ZahlExp|87,390|suffix=(25)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|8431,9|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}
| Ionisierungsenergie_7 = {{ZahlExp|103,03|suffix=(19)|post=eV<ref name="NIST-ASD-bromine" />}} ≈ {{ZahlExp|9941|post=kJ/mol<ref name="Webelements-bromine" />}}

| Aggregatzustand = flüssig
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = −2,8 · 10−5)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = orthorhombisch
| Dichte = 3,12 g·cm−3<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Brom|ZVG=1000|CAS=7726-95-6|Abruf=2023-01-03}}</ref>
| RefTempDichte_K = 300
| Mohshärte =
| Schmelzpunkt_K = 265,8
| Schmelzpunkt_C = −7,3
| Siedepunkt_K = 331,7 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''Journal of Chemical & Engineering Data.'' 56, 2011, S. 328–337 ([[doi:10.1021/je1011086]]).</ref>
| Siedepunkt_C = 58,5
| MolaresVolumen = (fest) 19,78 · 10−6
| Verdampfungswärme = 30 kJ/mol<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 5,8
| Dampfdruck = 2,2 · 104<ref name="GESTIS" />
| RefTempDampfdruck_K = 293
| Schallgeschwindigkeit =
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K =
| SpezifischeWärmekapazität = 
| ElektrischeLeitfähigkeit =
| Wärmeleitfähigkeit = 0,12

| Oxidationszustände = ±1, 3, 5, 7
| Normalpotential = 1,066 [[Volt|V]] (Br + e− → Br−)
| Elektronegativität = 2,96
| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.028.890|Name=Bromine|Abruf=2016-08-01}}
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|05|09}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|330|314|400}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|260|273|280|303+361+353|304+340+310|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
| MAK = Schweiz: 0,1 ml·m−3 bzw. 0,7 mg·m−3<ref>{{SUVA-MAK |Name=Brom |CAS-Nummer=7726-95-6 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
| ToxDaten = * {{ToxDaten|Typ=LD50|Organismus=Ratte|Applikationsart=oral|Wert=2600 mg·kg−1|Quelle=<ref name="gis" />}}
* {{ToxDaten|Typ=LD50|Organismus=Maus|Applikationsart=oral|Wert=3100 mg·kg−1|Quelle=<ref name="gis">''Gigiena i Sanitariya.'' (engl.: ''HYSAAV.''), Vol. 35 (11), 1970, S. 11.</ref>}}
* {{ToxDaten|Typ=LDLo|Organismus=Mensch|Applikationsart=oral|Wert=14 mg·kg−1|Quelle=<ref name="deichmann">W. B. Deichmann: ''Toxicology of Drugs and Chemicals.'' Academic Press, New York 1969, S. 645.</ref>}}
* {{ToxDaten|Typ=LCLo|Organismus=Mensch|Applikationsart=inh.|Wert=1000 [[Parts per million|ppm]]|Quelle=<ref name="deichmann" />}}
| Radioaktiv =

| Isotope =
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 77
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 57,036 [[Stunde|h]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,365
| Zerfallstyp1ZP = [[Selen|77Se]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 78
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 6,46 [[Minute|min]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
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}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 79
| Symbol = Br
| NH = '''50,69'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 80
| Symbol = Br
| NH = 0
| Halbwertszeit = 17,68 [[Minute|min]]
| AnzahlZerfallstypen = 2
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}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 81
| Symbol = Br
| NH = 49,31
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 82
| Symbol = Br
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| Halbwertszeit = 35,30 [[Stunde|h]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 3,093
| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|82Kr]]
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{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 83
| Symbol = Br
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| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,972
| Zerfallstyp1ZP = [[Krypton|83Kr]]
}}
| NMREigenschaften =
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Br
| Massenzahl_1 = 79
| Kernspin_1 = 3/2
| Gamma_1 = 6,73 · 107
| Empfindlichkeit_1 =
| Larmorfrequenz_1 =
| Massenzahl_2 = 81
| Kernspin_2 = 3/2
| Gamma_2 = 7,25 · 107
| Empfindlichkeit_2 =
| Larmorfrequenz_2 =
}}
}}

'''Brom''' [{{IPA|bʁoːm}}] ({{grcS|βρῶμος|brōmos}} „Gestank“) ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Br und der [[Ordnungszahl]] 35. Im [[Periodensystem]] steht es in der 7. Hauptgruppe, bzw. der 17. [[Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]] und gehört damit zusammen mit [[Fluor]], [[Chlor]], [[Iod]], [[Astat]] und [[Tenness]] zu den [[Halogene]]n. Elementares Brom liegt unter [[Normbedingungen]] (Temperatur = 0 °C und Druck = 1 atm) in Form des zweiatomigen [[Molekül]]s Br2 in flüssiger Form vor. Brom und [[Quecksilber]] sind die einzigen natürlichen Elemente, die unter Normbedingungen flüssig sind.

In der Natur kommt Brom nicht elementar, sondern nur in verschiedenen Verbindungen vor. Die wichtigsten Verbindungen sind die [[Bromide]], in denen Brom in Form des Anions Br− auftritt. Die bekanntesten Bromide sind [[Natriumbromid]] und [[Kaliumbromid]]. Bromide sind ein Bestandteil des [[Meerwasser]]s und besitzen einige biologische Funktionen.

== Entdeckung ==
[[Datei:Young-Justus-Liebig.jpg|mini|links|[[Justus Liebig]] isolierte als Erster elementares Brom]]

Brom wurde 1826 durch den französischen Chemiker [[Antoine-Jérôme Balard]] aus [[Meeresalgen]] der [[Salzwiese]]n bei [[Montpellier]] gewonnen und von diesem als bisher unbekannter Stoff erkannt.

Bereits zwei Jahre vor Balard stellte der deutsche Chemiker [[Justus von Liebig]] 1824 unwissentlich elementares Brom her. Er hatte den Auftrag, die Salzsolen von [[Bad Salzhausen|Salzhausen]]<ref>{{Webarchiv |url=http://www.bad-salzhausen.de/Sehenswuerdigkeiten-in-Bad-Salzhausen.html |text=Sehenswürdigkeiten in Bad Salzhausen |wayback=20080218131111}}.</ref> zu analysieren, da die Stadt ein [[Kurbad]] plante.<ref>W. H. Brock: ''Justus von Liebig: eine Biografie des großen Wissenschaftlers und Europäers.'' Vieweg Verlag, Braunschweig 1999.</ref> Bei der Untersuchung dieser Sole fand Liebig eine neue Substanz, die er als [[Iodchlorid]] deutete. 13 Jahre später gab er zu, dass ihn seine nachlässige Analyse um die Entdeckung eines neuen Elements gebracht habe. Liebig schrieb dazu: „Ich kenne einen Chemiker, der, als er in Kreuznach war, die Mutterlaugen der Saline untersuchte.“ Im Weiteren beschrieb er dann sein Missgeschick und schloss mit den Worten: „Seit dieser Zeit hat er keine Theorien mehr aufgestellt, wenn sie nicht durch unzweifelhafte Experimente unterstützt und bestätigt wurden; und ich kann vermelden, dass er daran nicht schlecht getan hat.“<ref>J. Liebig: ''Über Laurent's Theorie der organischen Verbindungen.'' 1838, S. 554.</ref><ref>T. K. Langebner: {{Webarchiv |url=http://www.oeaz.at/zeitung/3aktuell/2001/17/haupt/haupt17_2001just.html |text=''Justus von Liebig und das »Handbuch der Chemie«, II.'' |wayback=20081202030102}} In: ''ÖAZ aktuell.'' Hauptartikel 17/2001.</ref>

Auch [[Carl Löwig|Karl Löwig]] hat sich mit Brom befasst, das er bereits vor 1825 durch Einleiten von [[Chlor]] in [[Bad Kreuznach|Kreuznacher]] Solewasser gewann, jedoch kam Balard ihm mit der Publikation seiner Entdeckung zuvor.

Eine industrielle Produktion erfolgte ab 1860. Aufgrund seines stechenden Geruchs schlug [[Joseph Louis Gay-Lussac]] den Namen „Brom“ ([[Altgriechische Sprache|griech.]] für „Bocks[[gestank]] der Tiere“<ref name="Gemoll">[[Wilhelm Gemoll]], Karl Vretska: ''Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch.'' 9. Auflage. Verlag Hölder-Pichler-Tempsky, ISBN 3-209-00108-1</ref>) vor.

== Vorkommen ==
Brom kommt in Form von Bromiden, den Salzen der [[Bromwasserstoffsäure]], vor. Mengenmäßig finden sich die größten Vorkommen als gelöste Bromide im Meerwasser. Auch Vorkommen natürlicher Salzlagerstätten (Stein- und Kalisalze) enthalten geringe Anteile an [[Kaliumbromid]] und [[Kaliumbromat]].
Brom kann auch in der Atmosphäre in der Form von molekularem Brom und Bromoxid vorkommen und kann die atmosphärische Ozonchemie maßgeblich beeinflussen und dabei über weite Distanzen transportiert werden. Während des polaren Frühlings zerstören regelmäßig größere Konzentrationen (>10ppt) BrO fast das gesamte troposphärische Ozon. Diese Ereignisse sind mittels der [[DOAS]]-Methode auch von Satelliten zu beobachten. In tropischen Regionen mit hoher Bioaktivität wurden starke Emissionen halogenierter Kohlenwasserstoffe beobachtet, die letztendlich durch [[Photolyse]] zur Bildung von BrO und zur Ozonzerstörung beitragen können.

Brom ist für Tiere in Spuren essenziell. Bromid fungiert als [[Kofaktor (Biochemie)|Cofaktor]] bei einer [[Stoffwechsel]]-Reaktion, die notwendig zum Aufbau der [[Kollagen]]-IV-Matrix im [[Bindegewebe]] ist.<ref>A. Scott McCall u. a.: ''Bromine Is an Essential Trace Element for Assembly of Collagen IV Scaffolds in Tissue Development and Architecture.'' In: ''[[Cell (Zeitschrift)|Cell]].'' 157(6), 2014, S. 1380–1392; [[doi:10.1016/j.cell.2014.05.009]].</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
<div style="float:right;">[[Datei:Brom - Trend Gewinnung.svg|mini|Zeitliche Entwicklung der weltweiten Bromgewinnung]]</div>
Die industrielle Herstellung elementaren Broms erfolgt durch [[Oxidation]] von Bromidlösungen mit Chlor.

:<math>\mathrm{2 \ KBr \ + \ Cl_2 \longrightarrow Br_2 \ + \ 2 \ KCl}</math>
: Durch Oxidation von [[Kaliumbromid]] durch [[Chlor]] entstehen Brom und [[Kaliumchlorid]]

Als Bromidquelle nutzt man überwiegend [[Sole]] und stark salzhaltiges Wasser aus großer Tiefe sowie Salzseen, vereinzelt auch Meerwasser.<ref name="USGS_myb1_2006">{{Internetquelle |autor=Stephen M. Jasinski |url=https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bromine/myb1-2006-bromi.pdf |titel=2006 Minerals Yearbook |hrsg=[[United States Geological Survey]] |datum=2007-11 |format=PDF; 56 kB |sprache=en |abruf=2011-09-17}}</ref> Eine Gewinnung aus den Restlaugen der Kaligewinnung ist nicht mehr wirtschaftlich. Seit 1961 hat sich die jährlich gewonnene Menge an Brom von rund 100.000 Tonnen auf über eine halbe Million Tonnen mehr als verfünffacht. Die größten Brom-Produzenten sind die Vereinigten Staaten, China, Israel, sowie Jordanien.<ref name="USGS_mcs_2011">{{Internetquelle |url=https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bromine/mcs-2011-bromi.pdf |titel=Mineral Commodity Summaries 2011 |hrsg=United States Geological Survey |datum=2011-01-24 |format=PDF; 27 kB |sprache=en |abruf=2011-09-17}}</ref> Es wird geschätzt, dass alleine das [[Totes Meer|Tote Meer]] ungefähr 1 Milliarde Tonnen Brom enthält und sämtliche Meere der Erde ungefähr 100 Billionen Tonnen.<ref name="usgs_2022">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-bromine.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2022: Bromine].</ref>

Die globalen Abbaumengen verteilen sich, wie folgt:

{| class="wikitable sortable"
|-
! Land
! 2006<ref name="usgs_2008">[https://d9-wret.s3.us-west-2.amazonaws.com/assets/palladium/production/mineral-pubs/bromine/mcs-2008-bromi.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2008: Bromine].</ref>
! 2019<ref name="usgs_2021">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-bromine.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2021: Bromine].</ref>
! 2020<ref name="usgs_2022" />
|-
|
|colspan="3" style="text-align:center"| Abbau (in [[Tonne (Einheit)|Tonnen]])
|-
| {{USA}} || 243.000 || nicht veröffentlicht || nicht veröffentlicht
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|-
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| {{JOR}} || 50.000 || 150.000 || 84.000
|-
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|-
| '''Gesamt (gerundet)''' || 545.000 || 429.000 || 352.000
|}

Im Labor kann Brom durch Umsetzung von [[Natriumbromid]] mit Schwefelsäure und [[Mangan(IV)-oxid|Braunstein]] in der Hitze dargestellt werden. Das Brom wird dabei durch [[Destillation]] abgetrennt.

:<math>\mathrm{2 \ NaBr \ + \ MnO_2 \ + \ 2 \ H_2SO_4 \ \xrightarrow{\Delta T}}</math>
:<math>\mathrm{ Br_2 \ + \ MnSO_4 \ + \ Na_2SO_4 \ + \ 2 \ H_2O}</math>
: Aus [[Natriumbromid]], Mangan(IV)-oxid und Schwefelsäure entstehen Brom, [[Mangan(II)-sulfat]], [[Natriumsulfat]] und [[Wasser]].

== Eigenschaften ==
<div style="float:right;">[[Datei:Brom amp.jpg|mini|hochkant|Flüssiges Brom mit Dampf in Ampulle]]</div>
=== Physikalische Eigenschaften ===
Die Dichte von Brom beträgt 3,12 g/cm3. Die schwere rotbraune Flüssigkeit bildet chlorähnlich riechende Dämpfe, die giftiger sind als Chlor. Festes Brom ist dunkel, bei weiterer Abkühlung hellt es auf. In [[Wasser]] ist es mäßig, in organischen Lösungsmitteln wie [[Alkohole]]n, [[Kohlenstoffdisulfid]] oder [[Tetrachlorkohlenstoff]] sehr gut löslich. In Wasser gelöstes Brom reagiert langsam unter Zwischenbildung von Hypobromiger Säure (HBrO) und Sauerstoffabgabe zu Bromwasserstoff (HBr).

[[Datei:Brom in Wasser.jpg|mini|Das schwerere Brom (als dunkler Fleck) am Boden, nur z. T. im (roten) Wasser gelöst.]]

Die kinetisch gehemmte Reaktion wird durch (Sonnen-)Licht beschleunigt, Bromwasser wird daher kurzfristig in braunen, wenig lichtdurchlässigen Flaschen aufbewahrt. Es kann aber nur kurzfristig in Flaschen mit Gewinde (auch solche mit Dichtung) aufbewahrt werden, da es andernfalls (aufgrund des hohen Dampfdrucks des Bromgases) aus diesen verdampft. Eine Tiefkühlung des Broms bei −18 °C ändert an diesem Verhalten nichts.

Sein Bestreben, schon unter eigentlicher Siedetemperatur stark zu verdampfen (wie Wasserdampf aus einer Tasse Kaffee), ermöglicht nur eine versiegelt-geschlossene Lagerung – etwa in einer Ampulle oder inerten Gaskartusche.

=== Chemische Eigenschaften ===
Brom verhält sich chemisch wie das leichtere [[Chlor]], reagiert aber im gasförmigen Zustand weniger energisch. Feuchtigkeit erhöht die Reaktivität des Broms stark. Mit [[Wasserstoff]] reagiert es im Gegensatz zum Chlor erst bei höheren Temperaturen unter Bildung von [[Bromwasserstoff]] (farbloses Gas).

:<math>\mathrm{Br_2 + H_2 \longrightarrow 2\ HBr}</math>

Mit vielen Metallen (z. B. Aluminium) reagiert es [[exotherm]] unter Bildung des jeweiligen Bromids. Feuchtem Brom widerstehen nur [[Tantal]] und [[Platin]].<ref name="HOWI_440">{{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=440}}</ref> Bei der Wechselwirkung mit vielen Metallen bildet Brom im Überschuss Bromide in höheren Oxidationsstufen, zum Beispiel AlBr3, CuBr2, MgBr2 usw. Bei einem Mangel an Brom können sich unter den gleichen Bedingungen Metallbromide in mittleren Oxidationsstufen bilden. zum Beispiel Technetiumbromid(IV) TcBr4 <ref>{{Literatur |Autor=Frederic Poineau, Efrain E. Rodriguez, Paul M. Forster, Alfred P. Sattelberger, Anthony K. Cheetham, Kenneth R. Czerwinski |Titel=Preparation of the Binary Technetium Bromides: TcBr 3 and TcBr 4 |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=131 |Nummer=3 |Datum=2009-01-28 |ISSN=0002-7863 |DOI=10.1021/ja808597r |Seiten=910–911 |Online=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja808597r |Abruf=2023-12-31}}</ref> und TcBr3 und sogar Na[Tc6Br12]2Br. <ref>{{Literatur |Autor=Erik V. Johnstone, Daniel J. Grant, Frederic Poineau, Laura Fox, Paul M. Forster, Longzou Ma, Laura Gagliardi, Kenneth R. Czerwinski, Alfred P. Sattelberger |Titel=A Trigonal-Prismatic Hexanuclear Technetium(II) Bromide Cluster: Solid-State Synthesis and Crystallographic and Electronic Structure |Sammelwerk=Inorganic Chemistry |Band=52 |Nummer=10 |Datum=2013-05-20 |ISSN=0020-1669 |DOI=10.1021/ic400967k |Seiten=5660–5662 |Online=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ic400967k |Abruf=2023-12-31}}</ref>

== Verwendung ==
[[Datei:Bromine vial in acrylic cube.jpg|mini|Brom, Anschauungsprobe für Lehrzwecke, sicher aufbewahrt]]

* Chemisches Polieren von [[Galliumarsenid]] (als Lösung in [[Methanol]])
* mehrfach [[Polybromierte Biphenyle|bromierte Biphenyle]] bzw. [[Polybromierte Diphenylether|Diphenylether]] als [[Flammschutzmittel]] in Verbundwerkstoffen wie [[FR-4]], wie sie bei [[Leiterplatte]]n eingesetzt werden. Im Jahr 2000 wurden 38 % des Broms für die Herstellung von [[Flammschutzmittel#Halogenierte Flammschutzmittel|bromierten Flammschutzmitteln]] verwendet.<ref>Linda S. Birnbaum, Daniele F. Staskal: ''Brominated Flame Retardants: Cause for Concern?'' In: ''[[Environ Health Perspect]].'' 112, 2004, S. 9–17. [[doi:10.1289/ehp.6559]]. {{PMC|1241790}}</ref>
* [[Methylbromid]] als Schädlingsbekämpfungsmittel
* Desinfektionsmittel (milder als [[Chlor]])
* in Form von Bromiden, beispielsweise [[Kaliumbromid]], als nebenwirkungsreiches Arzneimittel ([[Narkose]]-, [[Sedierung|Beruhigungs]]- und Schlafmittel; Behandlung therapieresistenter [[Epilepsie]]n mit generalisiert tonisch-klonischen Anfällen, früher – etwa auch zur Behandlung der „[[Hysterie]]“<ref>Ann Dally: ''Women under the knife. A history of surgery.'' New York 1991, S. 187.</ref> – sehr beliebt; heute obsolet). 1928 wurde eins von fünf Rezepten in den USA für bromhaltige Medikamente ausgestellt.<ref>Hans Bangen: ''Geschichte der medikamentösen Therapie der Schizophrenie.'' Berlin 1992, ISBN 3-927408-82-4, S. 22.</ref>
* Fotoindustrie (Silberbromid als Bestandteil der lichtempfindlichen [[Suspension (Chemie)|Suspension]])
* Alkali-[[Hypobromite]] als Bleichmittel
* im Labor als [[Indikator (Chemie)|Indikator]] (ungesättigte Kohlenstoffverbindungen entfärben Bromwasser, d. h. Addition von Brom)
* im Chemieunterricht zur experimentellen Veranschaulichung von [[Additionsreaktion]]en und [[Substitutionsreaktion]]en<ref>{{Literatur |Autor=Klaus Ruppersberg |Hrsg= |Titel=Brom in der Schule |Sammelwerk=[[Nachrichten aus der Chemie]] |Band=63 |Nummer=5 |Verlag=Wiley |Ort=Weinheim |Datum=2015-04-29 |Seiten=540–542 |DOI=10.1002/nadc.201590166 |URN=nbn:de:0111-pedocs-122991}}</ref>
* [[Bromate]] als [[Oxidation]]smittel
* bromhaltiger [[Kautschuk]] zur Herstellung „luftdichter“ Reifen
* [[Tränengas]], z. B. in Form von [[Monobromaceton]]
* in Mitteln zum Schutz gegen das Nervengas [[Soman]] bei US-Soldaten im Irak-Krieg
* Früher in Form von Alkylbromiden als ''[[1,2-Dibromethan#Verwendung|Scavenger]]'' zum Entfernen des Bleis aus Zylindern bei der Nutzung von [[Verbleites Benzin|verbleitem Benzin]]

== Nachweis ==
Bromidionen können qualitativ mit Hilfe von [[Halogenide#Nachweis als elementares Brom und Iod|Chlorwasser und Hexan]] nachgewiesen werden.

Zum nasschemischen Nachweis der Bromidionen kann man sich auch wie bei den anderen [[Halogenide#Nachweisreaktionen|Nachweisreaktionen für Halogenide]] die Schwerlöslichkeit des Silbersalzes von Bromid zu Nutze machen. Das Gleiche gilt für die [[Halogenide#Titrationsverfahren|volumetrische Bestimmung der Halogenide durch Titration]].

Zur [[Spurenanalytik|Spurenbestimmung]] und [[Speziierung]] von Bromid und [[Bromat]] wird die [[Ionenchromatografie]] eingesetzt. In der [[Polarografie]] ergibt Bromat eine kathodische Stufe bei −1,78 V (gegen [[Kalomelelektrode|SCE]], in 0,1 [[Molarität|mol/l]] KCl), wobei es zum Bromid reduziert wird. Mittels [[Differenzpulspolarografie]] können auch Bromatspuren erfasst werden.

== Sicherheitshinweise ==
Elementares Brom ist sehr giftig und stark ätzend, Hautkontakt führt zu schwer heilenden Verätzungen. Inhalierte Bromdämpfe führen zu Atemnot, Lungenentzündung und [[Lungenödem]]. Auch auf Wasserorganismen wirkt Brom giftig.

Im Labor wird beim Arbeiten mit Brom meist eine dreiprozentige [[Natriumthiosulfat]]lösung bereitgestellt, da sie verschüttetes Brom oder [[Bromwasserstoff]] sehr gut binden kann. Hierbei bilden sich [[Natriumbromid]], elementarer [[Schwefel]] und [[Schwefelsäure]]. Durch die entstehende Säure kann weiteres Thiosulfat zu Schwefel und Schwefeldioxid zerfallen:

:<math>\mathrm{Br_2\ +\ Na_2S_2O_3\ +\ H_2O \longrightarrow 2\ NaBr\ +\ S \downarrow\ +\ H_2SO_4}</math>

:<math>\mathrm{S_2O_3^{2-}\ +\ 2\ H^+ \longrightarrow H_2O\ +\ S \downarrow\ +\ SO_2 \uparrow}</math>

Die Aufbewahrung von Brom erfolgt in Behältern aus [[Glas]], [[Blei]], [[Monel]], [[Nickel]] oder [[Polytetrafluorethylen|Teflon]].<ref name="GESTIS" />

== Verbindungen ==
[[Datei:Spongiadioxin A.png|mini|''[[Spongiadioxin A]]'', eine natürliche Organobromverbindung]]

''→ Kategorie: [[:Kategorie:Bromverbindung|Bromverbindung]]''

Brom bildet Verbindungen in verschiedenen [[Oxidationsstufe]]n von −1 bis +7. Die stabilste und häufigste Oxidationsstufe ist dabei −1, die höheren werden nur in Verbindungen mit den elektronegativeren Elementen [[Sauerstoff]], [[Fluor]] und [[Chlor]] gebildet. Dabei sind die ungeraden Oxidationsstufen +1, +3, +5 und +7 stabiler als die geraden.

=== Bromwasserstoff und Bromide ===
Anorganische Verbindungen, in denen das Brom in der Oxidationsstufe −1 und damit als [[Anion]] vorliegt, werden [[Bromide]] genannt. Diese leiten sich von der gasförmigen Wasserstoffverbindung [[Bromwasserstoff]] (HBr) ab. Diese ist eine starke Säure und gibt in wässrigen Lösungen leicht das [[Proton (Chemie)|Proton]] ab. Bromide sind in der Regel gut wasserlöslich, Ausnahmen sind [[Silberbromid]], [[Quecksilber(I)-bromid]] und [[Blei(II)-bromid]].

Besonders bekannt sind die Bromide der [[Alkalimetalle]], vor allem das [[Natriumbromid]]. Auch [[Kaliumbromid]] wird in großen Mengen, vor allem als [[Dünger]] und zur Gewinnung anderer Kaliumverbindungen, verwendet.

[[Bleibromid]] wurde früher in großen Mengen bei der Verbrennung von verbleitem Kraftstoff freigesetzt (wenn dem Benzin [[1,2-Dibromethan|Dibrom-Ethan]] zugesetzt war um das Blei flüchtig zu machen, siehe [[Tetraethylblei#Antiklopfmittel für Motorenbenzin]]).

=== Bromoxide ===
Es ist eine größere Anzahl Verbindungen von Brom und [[Sauerstoff]] bekannt. Diese sind nach den allgemeinen Formeln BrOx (x = 1–4) und Br2Ox (x = 1–7) aufgebaut. Zwei der Bromoxide, [[Dibromtrioxid]] (Br2O3) und [[Dibrompentaoxid]] (Br2O5) lassen sich als Feststoff isolieren.<ref name="HOWI_487">{{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=487 |Endseite=488}}</ref>

=== Bromsauerstoffsäuren ===
Neben den Bromoxiden bilden Brom und Sauerstoff auch mehrere Säuren, bei denen ein Bromatom von einem bis vier Sauerstoffatomen umgeben ist. Dies sind die [[Hypobromige Säure]], die [[Bromige Säure]], die [[Bromsäure]] und die [[Perbromsäure]]. Sie sind als Reinstoff instabil und nur in wässriger Lösung oder in Form ihrer Salze bekannt.

=== Interhalogenverbindungen ===
Brom bildet vorwiegend mit [[Fluor]], zum Teil auch mit den anderen Halogenen eine Reihe von [[Interhalogenverbindungen]]. Bromfluoride wie [[Bromfluorid]] und [[Bromtrifluorid]] wirken stark oxidierend und fluoriend. Während Brom in den Fluor-Brom- und Chlor-Brom-Verbindungen als elektropositiveres Element in Oxidationsstufen +1 im [[Bromchlorid]] bis +5 im [[Brompentafluorid]] vorliegt, ist es in Verbindungen mit [[Iod]] der elektronegativere Bestandteil. Mit diesem Element sind die Verbindungen [[Iodbromid]] und [[Iodtribromid]] bekannt.

=== Organische Bromverbindungen ===
Eine Vielzahl von organischen Bromverbindungen (auch ''Organobromverbindungen'') wird synthetisch hergestellt. Wichtig sind die [[Bromalkane]], die [[Bromalkene]] sowie die [[Bromaromaten]]. Eingesetzt werden sie unter anderem als Lösungsmittel, [[Kältemittel]], [[Hydrauliköl]]e, Pflanzenschutzmittel, Flammschutzmittel oder Arzneistoffe.

Zu den Organobromverbindungen gehören auch die [[Polybromierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane|polybromierten Dibenzodioxine und Dibenzofurane]].

== Literatur ==
* {{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=438 |Endseite=440}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commons|Bromine|Brom|audio=1|video=1}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4146635-4|LCCN=sh85017053|NDL=00572452}}

[[Kategorie:Brom| ]]

Technetium(IV)-chlorid

2023-12-11T05:55:10Z

Polyoxy: Relevante Informationen und Link zur Quelle hinzugefügt

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:TcCl4 structure.png|300px|Kristallstruktur von Technetium(IV)-chlorid]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis = {{Farbe|#4BA6AD|Kreis=1}} [[Technetium|Tc]]4+ {{0}} {{Farbe|#25DD25|Kreis=1}} [[Chlor|Cl]]−
| Kristallsystem = [[orthorhombisch]]
| Suchfunktion = TcCl4 Cl4Tc
| Andere Namen = Technetiumtetrachlorid
| Summenformel = TcCl4
| CAS = {{CASRN|14215-13-5}}
| EG-Nummer =
| ECHA-ID =
| PubChem = 23047010
| ChemSpider =
| Beschreibung = roter Feststoff<ref name="webelements">[https://www.webelements.com/compounds/technetium/technetium_tetrachloride.html Technetium(IV)-chlorid bei webelements.com ].</ref>
| Molare Masse = 240,71 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte =
| Schmelzpunkt =
| Siedepunkt = 300 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="webelements"/>
| Dampfdruck =
| Löslichkeit =
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|/}}
| EUH = {{EUH-Sätze|/}}
| P = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P =
| Radioaktiv = Ja
}}

'''Technetium(IV)-chlorid''', meist auch '''Technetiumtetrachlorid''', (TcCl4) ist eine anorganische Verbindung der [[Chemisches Element|Elemente]] [[Technetium]] und [[Chlor]].

== Darstellung ==
Technetium(IV)-chlorid kann durch Reaktion von [[Technetium(VII)-oxid]] mit [[Tetrachlorkohlenstoff]] oder Technetium mit [[Chlor]] gewonnen werden.<ref name="Catherine E. Housecroft">{{Literatur | Autor = Catherine E. Housecroft | Titel = Inorganic chemistry. [Hauptbd.] | Verlag = Pearson Education | ISBN = 013039913-2 | Jahr = 2005 | Online = {{Google Buch | BuchID = _1gFM51qpAMC | Seite = 669 }} | Seiten = 669 }}</ref>

:<chem>Tc2O7 + 7 CCl4 -> 2 TcCl4 + 7 COCl2 + 3 Cl2</chem>

:<chem>Tc + 2 Cl2 -> TcCl4</chem>

== Eigenschaften ==
Technetium(IV)-chlorid ist ein feuchtigkeitsempfindlicher roter Feststoff.<ref name="Catherine E. Housecroft" /> In Wasser löst es sich unter hydrolytischer Zersetzung, in [[Salzsäure]] unter Bildung von [TcCl6]2−. Technetium(IV)-chlorid hat eine [[orthorhombisch]]e [[Kristallstruktur]] mit der {{Raumgruppe|Pbca|lang}} und den [[Gitterparameter]]n ''a'' = 603 pm, ''b'' = 1165 pm und ''c'' = 1406 pm.<ref name="brauer">[[Georg Brauer]] (Hrsg.) u. a.: ''Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie.'' 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1600.</ref>

Doppelhexahalogenide können durch Reaktion mit Salzen anorganischer oder organischer Kationen hergestellt werden. <ref>{{Literatur |Autor=Anton P. Novikov, Karim A. Zagidullin, Mikhail A. Volkov, Konstantin E. German, Iurii M. Nevolin, Mikhail S. Grigoriev |Titel=Influence of the organic cation on the formation of hexahalotechnetates: X-ray, thermal and comparative analyses of non-covalent interactions |Sammelwerk=Dalton Transactions |Band=52 |Nummer=46 |Datum=2023-11-28 |ISSN=1477-9234 |DOI=10.1039/D3DT03235C |Seiten=17538–17547 |Online=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/dt/d3dt03235c |Abruf=2023-12-11}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Technetiumverbindung]]
[[Kategorie:Chlorid]]

Zwitterion

2023-12-08T11:49:10Z

Polyoxy: Aktuelle Daten und Referenzlink hinzugefügt

[[Datei:Amino Acid Zwitterion Structural Formulae V.1.svg|hochkant=1.4|mini|Eine L-[[Aminosäure]] als Zwitterion (rechts). R ist ein [[Organyl-Rest]]. [[Glycin]] (R = H) ist das einfachste Beispiel.]]
[[Datei:Zwitterion Structural Formulae V.1.svg|mini|hochkant=1.4|[[Amidosulfonsäure]] als Zwitterion (rechts)]]

Ein '''Zwitterion''' (siehe auch [[Ion]]) ist ein [[Molekül]] mit zwei oder mehreren [[Funktionelle Gruppe|funktionellen Gruppen]], von denen eine positiv und eine andere negativ geladen ist. Besitzt ein Zwitterion beispielsweise zwei funktionelle Gruppen mit entgegengesetzten Ladungen, so ist das Molekül (am [[Isoelektrischer Punkt|isoelektrischen Punkt]]) insgesamt elektrisch neutral.<ref>{{Gold Book|zwitterionic compounds/zwitterions|Z06752|Version=2.1.5}}</ref> Teilweise wird auch der Begriff '''„inneres Salz“''' für ein Zwitterion verwendet.

Meist handelt es sich bei den Gruppen um eine [[Säure]]- und eine [[Base (Chemie)|Basenfunktion]]. Das bekannteste Beispiel sind [[Aminosäure]]n,<ref name="Kühl">Olaf Kühl: ''Organische Chemie.'' Wiley-VCH, Weinheim, 2012, S. 242, ISBN 978-3-527-33199-4.</ref> die sowohl in wässriger [[Lösung (Chemie)|Lösung]] als auch in der festen Phase zwitterionisch vorliegen. Die Hydroxygruppe gibt ein [[Proton (Chemie)|Wasserstoffion]] ab und trägt eine negative Ladung, die Aminogruppe nimmt ein Wasserstoffion auf und trägt eine positive Ladung. Im Unterschied zu [[Betaine]]n lassen sich die Ladungen also durch Protonenwanderung ausgleichen.

In Lösung sind bei einem bestimmten [[pH-Wert]], dem [[Isoelektrischer Punkt|isoelektrischen Punkt]], gleich viele Carboxygruppen, zu (negativ geladen) Carboxylatgruppen deprotoniert wie Aminogruppen zu (positiv geladenen) Amoniumgruppen protoniert worden sind, positiv.<ref name="Gossauer">Albert Gossauer: ''Struktur und Reaktivität der Biomoleküle.'' Verlag Helvetica Chimica Acta, Zürich, 2006, S. 371, ISBN 978-3-906390-29-1.</ref> Dann wandern Aminosäuren im elektrischen Feld nicht mehr, sondern richten sich nur aus, da die Summenladung neutral ist. Liegt der pH-Wert unter dem isoelektrischen Punkt, nimmt die [[Dissoziation (Chemie)|Dissoziation]] der Carboxygruppe ab, und die Aminosäure trägt eine positive Summenladung. Liegt der pH-Wert darüber, nimmt die Dissoziation der Carboxygruppe zu, und das Molekül trägt eine negative Summenladung. Diesen Effekt nutzt man bei der [[Elektrophorese]] und bei der [[Isoelektrische Fokussierung|isoelektrischen Fokussierung]]. Am isoelektrischen Punkt ist die [[Wasserlöslichkeit]] von Aminosäuren am geringsten, da aufgrund der entstandenen intramolekularen Ladungen keine stabile [[Hydrathülle]] mehr gebildet werden kann. Einige Aminosäuren tragen mehr als zwei Ladungen und können gemischte Salze bilden, <ref>{{Literatur |Autor=Anton P. Novikov, Alexey V. Safonov, Konstantin E. German, Mikhail S. Grigoriev |Titel=What kind of interactions we may get moving from zwitter to “dritter” ions: C–O⋯Re(O4) and Re–O⋯Re(O4) anion⋯anion interactions make structural difference between L-histidinium perrhenate and pertechnetate |Sammelwerk=CrystEngComm |Datum=2023-12-01 |ISSN=1466-8033 |DOI=10.1039/D3CE01164J |Online=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ce/d3ce01164j |Abruf=2023-12-08}}</ref> bei denen die H-Brückensysteme variieren können, was zusätzliche Erkennungsmöglichkeiten bietet.

Bei [[Peptide]]n und [[Proteine]]n sind die Verhältnisse analog zu denen bei den Aminosäuren. Von einer [[Carboxygruppe]] des Peptids oder Proteins wandert ein Proton zu einer basischen Aminogruppe, die am [[N-Terminus|''N''-terminalen]] Ende stehen kann, aber nicht zwingend stehen muss.

== Berechnung des isoelektrischen Punktes ==
Der pH-Wert am isoelektrischen Punkt lässt sich (bei nicht allzu starker Verdünnung) aus den [[Säurekonstante|pKs-Werten]] der Säuregruppe und der Aminogruppe berechnen:
:<math>\mathrm{pH=\frac{pK_{S1}+pK_{S2}} {2}}</math>
'''Herleitung:'''

Die Säurekonstanten sind definiert als:
: <math>\mathrm{K_{S1}=c(H_3O^+)\cdot\frac{c(Zwitterion)}{c(Kation)}}</math>
: <math>\mathrm{K_{S2}=c(H_3O^+)\cdot\frac{c(Anion)}{c(Zwitterion)}}</math>
Durch Multiplizieren dieser zwei Gleichungen wird die Konzentration <math>\mathrm{c(Zwitterion)}</math> des Zwitterions eliminiert:
:<math>\mathrm{K_{S1}\cdot K_{S2}=c(H_3 O^+)^2 \cdot {{c(Anion)} \over {c(Kation)}}}</math>
Da am isoelektrischen Punkt die Konzentrationen von Anion und Kation gleich sind, vereinfacht sich die Gleichung zu:
:<math>\mathrm{K_{S1}\cdot K_{S2} = c(H_3 O^+)^2}</math>
Wurzelziehen und Logarithmieren ergibt dann:
:<math>\mathrm{pH=\frac{pK_{S1}+pK_{S2}} {2}}</math>

=== Mehrprotonensysteme ===
Bei sauren (z. B. [[Asparaginsäure]], [[Glutaminsäure]]) oder basischen Aminosäuren (z. B. [[Lysin]], [[Arginin]]) werden zur Berechnung des isoelektrischen Punkts die pKs-Werte der beiden [[Carboxygruppe|Carboxy-]] bzw. [[Aminogruppe]]n berücksichtigt. Zur Berechnung des IEP bei Aminosäuren mit mehr als zwei pK-Werten werden lediglich die pK-Werte der ähnlich ionisierenden Gruppen herangezogen. Das bedeutet, dass im Falle von basischen Aminosäuren die beiden proximalen pK-Werte oberhalb des isoelektrischen Punkts und bei sauren Aminosäuren die beiden proximalen pK-Werte unterhalb des isoelektrischen Punkts in die obengenannte Gleichung eingesetzt werden<ref name="Kuhn">Reinhard Kuhn: ''Capillary Electrophoresis: Principles and Practice.'' Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 978-3-642-78058-5, S. 79.</ref> und vereinfachend der Mittelwert gebildet wird,<ref name="Kim">Cherng-ju Kim: ''Advanced Pharmaceutics.'' CRC Press, 2004, ISBN 978-0-203-49291-8, S. 86–99.</ref> z. B. für Lysin {{nowrap|(8,95 + 10,53)/2 = 9,74<ref name="Godbey">W. T. Godbey: ''An Introduction to Biotechnology.'' Elsevier, 2014, ISBN 978-1-908818-48-5, S. 15.</ref>}} und für Asparaginsäure {{nowrap|(2,09 + 3,86)/2 = 2,98.<ref name="Chang">Raymond Chang: ''Physical Chemistry for the Biosciences.'' University Science Books, 2005, ISBN 978-1-891389-33-7, S. 291.</ref>}}

== Lecithine ==
[[Datei:1-Oleoyl-2-almitoyl-phosphatidylcholine Structural Formulae V.1.png|mini|300px|Ein [[Lecithin]] mit dem Strukturmerkmal eines Zwitterions. (''R'')-1-Oleoyl-2-palmitoyl-phosphatidylcholin ist ein [[Triglycerid]] mit einem '''blau''' markierten gesättigten Fettsäurerest ([[Palmitinsäure|Palmitoylrest]]), einem '''grün''' markierten einfach ungesättigten Fettsäurerest ([[Ölsäure|Oleoylrest]]) und einem '''rot''' markierten [[Phosphatidylcholin]]-Rest. Im Zentrum der Strukturformel ist das dreifach derivatisierte [[Glycerin]] ('''schwarz''' markiert) erkennbar.]]

[[Lecithine]] sind [[Phospholipide]], die sich aus [[Fettsäuren]], [[Glycerin]], [[Phosphorsäure]] und [[Cholin]] ableiten. Sie sind Bestandteile der [[Zellmembran]] tierischer und pflanzlicher Lebewesen, erlauben das [[Emulsion|Emulgieren]] (Vermischen) von Fetten und Wasser und sind somit wichtige natürliche [[Tenside]] (Emulgatoren) für Nahrungs- und Futtermittel sowie in der Pharmaindustrie. Dabei sind zwei Hydroxygruppen des Glycerins mit Fettsäuren verestert. Die dritte OH-Gruppe des Glycerins bildet mit einer [[Phosphatgruppe]] einen Ester. Die Phosphatgruppe ist weiter mit der OH-Gruppe des Cholins verestert und bildet damit einen Diester. Cholin ist eine [[quartäre Ammoniumverbindung]], trägt also eine positive Ladung und ist ein [[Kation]]. Die Phosphatgruppe liegt über einen breiten [[pH-Wert|pH-Bereich]] als Anion vor, trägt also eine negative Ladung. Somit kann man Lecithine als Zwitterionen bzw. ''innere [[Salze]]'' auffassen.

== Siehe auch ==
* [[Ampholyt]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Zwitterion| ]]

Diskussion:Technetium

2023-10-14T22:47:51Z

Polyoxy: /* Eigenschaften der Carbide in diesem Lemma relevant? */ Antwort

{{War AdT|1=1. Februar 2008}}
== Oxide (Basizität) vs. chem. Eigenschaft: stark sauer==
Ist das genannte Salz nun sauer oder ist es basisch?
Beziehe mich auf die Eigenschaften rechts in der Tabelle.
Sieht für mich nach ner Lewis-Säure aus.

== Zerfallsreihe ==
Wie kann 99TC zu Ruthenium zerfallen? Laut Periodensystem hat Ruthenium eine höhere Ordnungszahl. Nach meinem Verständnis verliert der Atomkern je nach Zerfallsart Neutronen o.ä. Also wie funktioniert das? Und worin liegt der unterschied zwischen 99mTC und 99TC ?
: Ganz einfach: Dein "Verständnis" is nich ganz richtig. Durch Aussendung von Beta-Strahlung (1 Elektron) geht der Tc-Kern in das Element mit der nächsthöheren Ordnungszahl über (44 Ru), aber die Kernmasse (Protonen und Neutronen) bleibt gleich. --[[Benutzer:Johann Jakob Pfeifendeckel|Johann Jakob Pfeifendeckel]] ([[Benutzer Diskussion:Johann Jakob Pfeifendeckel|Diskussion]]) 12:37, 15. Jan. 2023 (CET)

:[[Kernisomer]] kann dich weiter bringen. Wenn nicht, stelle dir vor, dass die Protonen und Neutronen “anders angeordnet“ sind, so wie bei chemischen Isomeren die Atome anders angeordnet sind. Das ist - wie so gut wie jede Metapher zur Quantenphysik - zwar ''so'' nicht richtig, aber ich finde es ist ganz anschaulich. --[[Benutzer:Hobbitschuster|Hobbitschuster]] ([[Benutzer Diskussion:Hobbitschuster|Diskussion]]) 17:41, 15. Jan. 2023 (CET)

== reduzierenden Säuren ==
Was sind denn "reduzierende Säuren"?
Gibt es den Fachbegriff überhaupt?
Gehören Salzsäure und Flusssäure, wie im Artikel behauptet, wirklich in diese Kategorie?
:Doch, der Begriff reduzierende Säure, manchmal auch nicht oxidierende Säure, wird verwendet, überwiegend in der Korrosionsschutztechnik. Und zwar ebenso wie der in Chemie gebräuchliche Begriff oxidierende Säure. Richtig ist zwar das ein Werkstoff korrodiert (oxidiert wird), egal ob er von einer oxidierenden oder reduzierenden Säure angegriffen wird. Die Unterscheidung bezieht sich hier aber auf das angreifende Oxidationsmittel, in reduzierenden Säuren sind es fast ausschließlich Protonen H+. In der reduzierenden Säure Salzsäure erfolgt Auflösung durch Oxidation des Eisens zu Eisenchlorid unter Wasserstoffbildung. Bei den oxidierenden Säuren wie Salpetersäure kommen andere Oxidationsmittel hinzu, es entsteht ein anderer Chemismus. Zum Beispiel passiviert (Bildung einer festhaftenden Schicht aus oxidiertem Eisen) die stark oxidierende Säure -konzentrierte Salpetersäure- Eisen, es wird daher kaum angegriffen. Ob ein Korrosionsmedium reduzierend oder oxidierend wirkt, ist abhängig von Stoff, Konzentration, Temperatur, Druck und Verunreinigungen. Deshalb kann eine Säure korrosionschemisch reduzierend, aber auch oxidierend sein. Zum Beispiel ist seit langer Zeit bekannt, das kalte Schwefelsäure mittlerer Konzentration eine reduzierende Säure ist, heiße Schwefelsäure dagegen eine oxidierende Säure.
:Eine Zuordnung oxidierend/reduzierend kann auch durch das elektrochemische Potential eines Korrosionssystems erfolgen. Wer das genau wissen will, sollte gezielt einen Korrosionsexperten befragen. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 20:01, 22. Jul 2005 (CEST)

== Elektronenkonfiguration ==

Hi,
ich finde sowohl bei webelements wie auch bei environmentalchemistry die Elektronenkonfiguration 4d5.5s2 (wie auch bei Mangan und Rhenium in der selben Nebengruppe).
Gruß elliot

Nach dem Riedel (7. Auflage von 2007) gehört Tc weiterhin zu den Ausnahmen was die Elektronenkonfiguration angeht. -> 4d6 5s1
Angie

Das mit dem Riedel kann ich bestätigen, auch andere Lehrbücher geben das an, auch wenn man im Internet teilweise eine andere Elektronenkonfiguration findet. Wieso wurde die korrekte Elektronenkonfiguration noch nicht aktualisiert?
Gruß Jonas (''nicht [[Hilfe:Signatur|signierter]] Beitrag von'' [[Spezial:Beiträge/84.132.96.234|84.132.96.234]] ([[Benutzer Diskussion:84.132.96.234|Diskussion]]) 22:13, 24. Sep. 2010 (CEST)) 
:d6s1 steht auch bei Webelements, habe es korrigiert. Viele Grüße --[[Benutzer:Orci|Orci]] [[Benutzer Diskussion:Orci|Disk]] 22:22, 24. Sep. 2010 (CEST)

Guten Tag.
In der Webdatenbank des NIST (http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/technetiumtable1.htm) sowohl im Huheey (3. Auflage) wird von 4d^5 5s^2 gesprochen. Sofern keine Quelle gefunden werden kann, die als allgemein anerkannter Beleg für die eine oder andere E-Konfig gilt, halte ich es für berechtigt, einen Vermerk mit in den Artikel aufzunehmen, dass zwei verschiedene Konfigurationen in der Literatur kursieren.
Ihre Meinung bitte. (''nicht [[Hilfe:Signatur|signierter]] Beitrag von'' [[Spezial:Beiträge/131.246.86.248|131.246.86.248]] ([[Benutzer Diskussion:131.246.86.248|Diskussion]])<nowiki/> 22:07, 17. Mai 2012 (CEST)) 

== Halbwertszeit ==

Text oben:
Das Isotop mit der längsten Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren ist das Tc 97.

Aufgeführt weiter unten ist Tc-98 mit einer Halbwertszeit von 4,2 Millionen Jahren, was auch mit allen verfügbaren Quellen übereinstimmt (webelements, environmentalchemistry, kaeri.re.kr, usw.)

Gruß elliot

== Supraleitung ==

Um mal blöd zu fragen: Gibt es einen "guten" Supraleiter? Ein guter elektrischer Leiter hat einen geringen spezifischen Widerstand, aber beim Supraleiter ist dieser immer Null. Zeichnet sich Technetium durch besondere mechanische Eigenschaften aus, oder ist es nur die recht hohe Temperatur? Gruß Heiko (bisher noch ohne Account)
: "Gute" Supraleiter zeichnen sich durch hohe kritische Stromdichten und kritische magnetische Feldstaerken aus. Oberhalb davon bricht naemlich die SUpraleitung zusammen.

Vielleicht liege ich falsch, aber sollte die für Supraleitung "notwendige" Temperatur bei Verunreinigungen nicht sinken? Andernfalls würde sich zur Verbesserung der Eigenschaften doch eine Verunreinigung empfehlen. Wenn das so sein sollte, dann allerdings wäre eine Erläuterung der Verunreinigung interessant, denn es ist doch sicher nicht egal, womit man Technetium "veredelt".
[[Benutzer:Hehu|Hehu]] 17:34, 8. Feb. 2008 (CET)

== [[Technetium]] ==
Bitte um Verbesserungsvorschläge. --[[Benutzer:Leipnizkeks|Leipnizkeks]] 22:35, 23. Mai 2005 (CEST)

:Die Rechtschreibung müsste mal überprüft werden. Außerdem kommt der Abschnitt mit den Eigenschaften etwas zu aufzählungshaft rüber. Das müsste sich doch etwas zusammenhängender schreiben lassen.
:''Anwendungen'': was ist "wertvolle Quelle für Betastrahlen"? Gibt es auch wertlose Quellen? Immer noch ''Anwendungen'': "99mTc mit einer Halbwertszeit von 6,01 Stunden, aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit, seiner emittierten Gammaenergie und seiner Fähigkeit sich an viele aktive Biomoleküle anzulagern, wird es für szintigrafische Untersuchungen der Schilddrüse, der Speicheldrüse und anderen Organen verwandt." ist etwas wirr formuliert. Wie funktioniert die Krebsdiagnose? Was ist eine "O.R.N.L-Erlaubnis"?
:''Anteil Technetiums an der Erdhülle und Erdkruste'' im Artikel und in der Tabelle stimmen nicht überein. Die beiden Sätze ''Künstlich kann Technetium im Kilogramm-Maßstab als Uran-Spaltprodukt hergestellt werden. In Spaltreaktoren entsteht Technetium bei der Uranspaltung in größeren Mengen.'' sind redundant. Außerdem steht im Text unter Eigenschaften ''Das Isotop mit der längsten Halbwertszeit von 4,2 Millionen Jahren ist das Tc 98.'' Weiter unten steht dann ''Kein Isotop Technetiums besitzt eine Halbwertszeit von mehr als 4,2 Millionen Jahren.'' also auc redundant. Und das mit den Roten Sternen kommt auch zweimal. Hoffe ich konnte helfen, -[[Benutzer:Lennert B|Lennert B]] 23:05, 23. Mai 2005 (CEST)

Danke dir. Habe deine Vorschläge umgesetzt. --[[Benutzer:Leipnizkeks|Leipnizkeks]] 23:19, 23. Mai 2005 (CEST)
:Ist besser geworden, aber der ''Eigenschaften''-Abschnitt ist mir immer noch zu wirr und durcheinander (außerdem "Metall" bitte nur mit einem "t"). Ich will dir aber nicht drin rumsabotieren, weil ich nun doch nur Laie bin und eh mir was verloren geht, überlass ich das lieber dir. ''Königswasser'' könnte man noch im Artikel erklären, damit man nicht extra auf den Link klicken muss, außerdem, was ist ''belüftete[s] entionisierte[s] Wasser'' und was hat das mit Stahl zu tun? Sollte auch in den Artikel. 'szintigrafisch' sollte auch kurz (max. 2 Worte) erklärt werden. Ich geh einfach davon aus dass ich einen Artikel verstehen will, ohne noch 3 andere aufrufen zu müssen.
:Auf der Diskussionsseite steht noch was interessantes: Wieso guter Supraleiter? Supraleiter heißt ja eigentlich das R=0. Also sollten die doch alle gleich (gut) sein.
:Außerdem wäre Literatur und Siehe auch nicht verkehrt. Gruß, wenn ich stresse gib Bescheid, dann hör ich auf ;), [[Benutzer:Lennert B|Lennert B]] 00:42, 24. Mai 2005 (CEST)
::''belüftete[s] entionisierte[s] Wasser ''. In der Werkstoffkunde/Korrosionsschutztechnik bedeutet das Adjektiv belüftet einfach nur, dass das korrosive Medium (entionisiertes Wasser) im Gasgleichgewicht mit der Umgebungsluft steht. Das Wasser enthält also gelösten Sauerstoff und Stickstoff. Dies ist zur Beschreibung deshalb wichtig, weil viele metallische Korrosionssysteme (Werkstoff, Medium und Zustand) sehr empfindlich auf eine geringe Sauertsoff-Konzentrationen "reagieren". Ob korrosionsbeschleunigend oder -mindernd, hängt von der Chemie der ausgebildeten Passivschicht ab. Eine Systemtemperatur von 250°C deutet auf ein System unter Überdruck hin, Wasser siedet ja bei 100°C. Dies wiederum bedeutet, das ein Luftpolster im Druckraum vorhanden sein muß. --[[Benutzer:Thomas|Thomas]] 12:16, 27. Mai 2005 (CEST)

Habe deine Vorschläge umgesetzt. Nein, du nervst nicht. Im Gegenteil. --[[Benutzer:Leipnizkeks|Leipnizkeks]] 17:27, 24. Mai 2005 (CEST)

:Hallo Leibnizkeks, der Artikel ist inhaltlich schon gut ausgebaut und auch verständlich. Zur Zeit enthält er für einen Chemie-Artikel allerdings noch ein bisschen arg wenig Chemie. Ich werde vielleicht in den nächsten Tagen mal schauen, ob ich selbst dazu komme, den Text dahingehend etwas zu erweitern. Auf jeden Fall aber ein paar kurze Kommentare:
:*Einleitung: Periode und Gruppennummer fehlen ebenso wie Stichwort Übergangsmetall.
:*Eigenschaften sollten grob in physikalische / chemische Eigenschaften aufgespalten werden und gerade im Vergleich mit den Gruppennachbarn etwas erläutert werden. Chemisch ähnelt Technetium anders als angegeben zwar dem Rhenium, kaum aber dem Mangan.
:*Entdeckungsgeschichte: Es gibt Hinweise darauf, dass Technetium zuerst von einem deutschen Forscherteam entdeckt wurde, deren Entdeckung aber nicht anerkannt wurde; Details muss ich aber nachliefern.
:*Nachweis in Roten Riesen sollte in Abschnitt Vorkommen; da müsste auch die Bedeutung nochmal stärker herausgestrichen werden: Hier wurde ein Stern in flagranti bei der Elementproduktion ertappt (Tc kann mit seiner kurzen Halbwertszeit anders als die vielen anderen Elemente bei einem so alten Stern wie einem Roten Riesen nirgendwo anders herkommen)!
:*Angaben zur Gewinnung / Darstellung des Elements fehlen.
:*Die Angabe zum drittgeringsten Anteil an der Erdkruste verstehe ich nicht - die ganzen Transurane finden sich zum Beispiel überhaupt nicht in der Natur - so wie sie jetzt ist, kann die Formulierung nicht stimmen.
:*Quellen (evtl. eigenen Abschnitt Vorkommen abspalten): Der Satz "Künstlich kann Technetium im Kilogramm-Maßstab als Uran-Spaltprodukt hergestellt werden." überdeckt etwas die Tatsache, dass Technetium unweigerlich in Kernreaktoren als Spaltprodukt entsteht - etwas weniger freundlich ausgedrückt: Technetium ist zunächst mal einfach Atommüll, den man (zum größten Teil) liebend gerne wieder los wäre. Ironischerweise gibt es heute wegen der Kernreaktoren mehr Technetium als das (nicht-radioaktive aber seltene) Rhenium.
:*Vorsichtsmaßnahmen: Da habe ich keine große Ahnung von, aber es gibt bestimmt irgendwelche relevanten Vorschriften, die man hier aufführen müsste.
:*Verbindungen und Reaktionen: S. o., für einen Chemie-Artikel etwas wenig. Andererseits sollten die technischen Details der Verbindungen selbst wie Schmelzpunkte, Dichten etc. in (noch zu schreibende) separate Artikel wie etwa [[Technetiumhalogenide]] oder [[Technetiumoxide]] ausgelagert werden; die Eigenschaften der Verbindungen muss man nicht im Hauptartikel abhandeln.
:*Etwas spezifischere Literatur wäre schön. Ich gucke da aber auch noch mal.
:Das wärs fürs Erste. Lieben Gruß --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 05:09, 27. Mai 2005 (CEST)

Habe deine Punkte weitestgehends abgearbeitet. Zur Gewinnung des Elementes und den Vorsichtsmaßnahmen gibt es noch Informationen auf en: Vielleicht kannst du mir da ja helfen, zu übersetzen. Gruß, --[[Benutzer:Leipnizkeks|Leipnizkeks]] 22:23, 4. Jun 2005 (CEST)
:Der en-Artikel ist überhaupt sehr gut - auch den Abschnitt zur (fehlenden) Stabilität von Technetium-Kernen sollte man unbedingt übernehmen. Ich helfe Dir gerne bei der Übersetzung und dem weiteren Ausbau - allerdings bin ich für die nächsten Tage zu sehr ausgebucht, um mir den Artikel vornehmen zu können. Ich verspreche aber, dass ich dranbleibe. Gruß --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 23:33, 6. Jun 2005 (CEST)

:finde Artikel gut und für einen Lexikon-Eintrag ausführlich genug; mich persönlich (bin Chemiker) treibt bei Tc immer die Frage um: warum existiert Tc nicht als stabiles Isotop, wo doch das schwerere Re aus derselben Gruppe stabile Isotope hat? Hier eine kleine theoretische Bemerkung reinzuschreiben (für mich leider zu weitgegriffen, müsste wohl ein Kernchemiker/-physiker ran) , wäre vielleicht angebracht. Genau betrachtet ist jeder Atomkern instabil, man muß nur lang genug warten können, irgendwann zerfällt er schon und um es feststellen zu können, muß man hinreichend empfindliche Messinstrumente haben. D.h. radioaktiv oder nicht radioaktiv ist eine Frage der Empfindlichkeit unserer Messtechnik, Geduld, Lebensdauer und Kosten-Nutzen-Analyse. Deutschen Ausdruck würde ich an einigen Stellen flüssiger und beweglicher wünschen. Aber gekonnt die Tabellengestaltung. Ich selbst würde auch mal gerne in einem Artikel eine schöne Tabelle bringen, aber vor so einer komplizierten Beschreibungssprache schrecke ich zurück, bzw. habe ich nicht die Zeit dazu. gruß dd, 11.06.05

:Sorry, für die anhaltende Funkstille, ich war in den letzten Tagen etwas beschäftigt. Ich hoffe aber, morgen dazu zu kommen, den Artikel etwas zu ergänzen. Also bitte noch nicht aus dem Review nehmen. Gruß --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 01:47, 23. Jun 2005 (CEST)
::So, ich habe den Artikel heute mal etwas überarbeitet und erweitert. Was noch fehlt ist der Aspekt der (fehlenden) Stabilität der Technetium-Isotope; den kann man gut aus der englischen Wikipedia übersetzen. Ich hoffe, dass ich dazu am Wochenende komme. Außerdem habe ich den Artikel jetzt noch nicht wieder von vorne bis hinten durchgelesen, es sind also bestimmt noch ein paar Schnitzer drin, die ich dann hoffentlich auch größtenteils beseitigen kann. Kritik ist natürlich schon jetzt erwünscht. Grüße --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 03:13, 25. Jun 2005 (CEST)
:::Stabilitätsaspekt ist jetzt auch da, Korrekturgelesen habe ich allerdings noch nicht. --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 00:16, 26. Jun 2005 (CEST)

Ich danke dir für deine Arbeit. Was denkst du, wäre eine Kandidatur möglich? --[[Benutzer:Leipnizkeks|Leipnizkeks]] 12:31, 26. Jun 2005 (CEST)

:Bin zwar nicht angesprochen, halte aber den Artikel bezüglich der Stoffbezeichnungen für überarbeitungsbedürftig. ''Pertechnetische Säure'' ist für mich etwas ganz Neues. Über die Benutzung einer sinnvollen Stoffbezeichnung wie die nicht nomenklaturgerechte Bezeichnung Pertechnetiumsäure (BN), die formal noch nomenklaturgerechte Bezeichnung (Säurenomenklatur) Tetraoxotechnetium(-1)säure oder die wohl auch zukünftig nomenklaturgerechte Bezeichnung (Hydrogen-Nomenklatur) Hydrogentetraoxotechnetat sollte ausdiskutiert werden. Heisst es eigentlich Technat, Techneat oder Technetat (BN)? Auf alle Fälle sollte es im Artikel einheitlich gehandhabt werden. Warum eigentlich Halide? Ein "Anglizismus", der sich immer wieder statt der gemeinten Halogenide (BN) einschleicht? Und Oxohalogenide und Oxidhalogenide sind unterschiedliche Stoffe. Hier müsste man mal in Ruhe drübergucken was eigentlich gemeint ist. (BN) = Von mir bevorzugte, hoffentlich sinnvolle und nachvollziehbare, Stoffbezeichnung, wenn auch nicht immer entsprechend der IUPAC-Namensgebung.--[[Benutzer:Thomas|Thomas]] 14:09, 26. Jun 2005 (CEST)

:So, ich bin den Artikel jetzt noch einmal durchgegangen und habe einige kleinere Fehler beseitigt und ein paar Punkte von Thomas umgesetzt. Wie immer ist meine Kenntnis der deutschen Namen, gerade bei eher exotischen Verbindungen nicht die beste, da meine Literatur 100% englisch ist, ich bin also für Verbesserungsvorschläge in dieser Hinsicht immer sehr dankbar. Die pertechnic acid heißt jetzt konsequent Pertechnetiumsäure; die formellen Namen nach Säure- und Hydrogen-Nomenklatur würde ich in den entsprechenden Spezialartikel, wenn er dann man geschrieben wird, delegieren. Das Salz habe ich erstmal der Einfachheit halber auf Pertechnat vereinheitlicht, aber ich habe auch keine Probleme mit Pertechnetat, das etwas umständlicher auszusprechen, aber dafür logisch überzeugender ist. Halide habe ich durch das im Deutschen anscheinend gebräuchlichere Halogenide ersetzt, dto. für Oxohalide. Bzgl. Unterscheidung Oxo- und Oxidhalogenide - sollen letzteres ionische Verbindungen sein, die das Oxidion O2- enthalten? Alle im Artikel angesprochenen Verbindungen sind jedenfalls kovalenter Natur. Auf jeden Fall vielen Dank an Thomas für die Kommentare; kurze Rückmeldung wäre schön.
:Im Geschichtsabschnitt gibt es noch eine Unstimmigkeit: Die frühen "Nachweise" können nicht auf der Suche nach fehlenden Elementen im Periodensystem beruhen, weil es das Periodensystem so früh noch gar nicht gab. Die Angaben stammen anscheinend aus dem englischen Artikel; dort habe ich nachgefragt, aber bisher noch keine Antwort erhalten. Falls das so bleibt und auch hier niemand des Rätsels Lösung weiß, sollte man den Teil zumindest vorübergehend ausblenden.
:Daneben wäre es IMO sinnvoll, wenn a) ein weiterer Chemiker sein kundiges Auge über den Artikel schweifen ließe und ihn kurz kommentierte, und b) jemand, der mit Chemie nichts am Hut hat, den Artikel mal auf Verständlichkeit gegenlesen würde.
:Grüße --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 23:06, 26. Jun 2005 (CEST)

:Also ich finde den Artikel gut. Nein, ich finde den Artikel Exzellent. Ich habe beim darübergucken ausser der Sache mit der Dissoziation nix weiter gefunden. Die Kernphysik/Kernchemie kann ich nicht kommentieren da zuwenig Ahnung, hört sich aber sehr gut an und liest sich interessant. --[[Benutzer:Zivilverteidigung|Zivilverteidigung]] 08:58, 28. Jun 2005 (CEST)

Kommentar II zur Chemie
#Atommasse und Dichte: Das angegebene Atommasse gilt leider nur für das Isotop Tc-99. Habe ich vermerkt. Für welches Isotop oder Isotopengemisch gilt eigentlich die Dichte? Habe leider keine Info.
#Hat eigentlich jemand die anderen Daten und Angaben in der Eigenschaftstabelle überprüft?
#Chemische Eigenschaften : '' ... nicht jedoch in nicht-oxidierenden Säuren wie Salzsäure (HCl) oder Fluorwasserstoff (HF)...''. ----> ''...nicht jedoch in reduzierenden Säuren wie Salzsäure (HCl(aq))und Flusssäure (HF(aq)) ...'' Fluorwasserstoff ist keine Säure (bestreitbare Aussage). Ebenso soll Technetium in gasförmigem Fluor- oder Chlorwasserstoff beständig sein. Hat jemand Angaben zu den Bedingungen?
#Oxohalogenide oder Oxidhalogenide: Oxohalogenide oder Oxohalide, gibt es die überhaupt? Oxo- ist Präfix für Sauerstoffliganden. -id ist Suffix für "einkernige Gruppen" aus der Binärnomenklatur. Das beißt sich. Oxohalogene gibt es, wären aber Verbindungen die Dioxochlor, auch bekannt als Chlordioxid. Auch Oxohalogenate gibt es. Zum Beispiel Dioxochlorat(-3), auch als Chlorit bekannt. Aber Bindungen zwischen Sauerstoff und Halogen weisen die hier genannten Verbindungen nicht auf. Also sollte es besser Oxidhalogenide heissen. Möglich wäre meiner Meinung nach auch Oxo-Halogeno-Verbindungen, da hier das Halogen auch als Ligand ausgewiesen wird. Meine aber man sollte beim guten alten Oxid-Halogenid bleiben, denn es sagt nichts anderes aus als es gibt "gleichberechtigte" Halogen und Sauerstoffatome in dieser Verbindung. Oxid muss nicht immer mit einem O2- einhergehen, siehe [[Kohlendioxid]]. Die Endung -id, im englischen -ide, bekommt unabhängig von der realen Ladung der "elektronegativere Partner" als Suffix angehängt. (Bin leider kein Nomenklaturgenie, sondern muß mir das aus der Sekundärliteratur mühsam zusammensuchen. Gehe aber davon aus, dass der durchschnittliche Leser ähnliche "chemische" Schlußfolgerungen anstellt.)
#<s>Gibt es das TcOF5 wirklich? Oder ein Übernahmefehler?</s>
#Wikilink Kohlenstoffstahl. Da Stahl per Definition eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung ist, reicht Stahl. So ists süßer Zucker.
#Wikilink Kolumbit. Bisher wurde das Mineral in der Wikipedia Columbit geschrieben.
#Ist es sinnvoll einige der formelmäßig dargestellten Verbindungen oder Atomgruppen mit Stoffbezeichnungen zu versehen?
#<s>Weiß jemend etwas/hat etwas gehört über ein unerwartetes oder nicht vorhergesehenes Ansteigen der Technetiumkonzentration im radioaktiven Abfall/im wässrigen radioaktiven Abfall als "Ende" einer radioaktiven Zerfallskette?</s> -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 10:56, 28. Jun 2005 (CEST)
:Zwei Fragen sind gegenstandslos geworden, daher von mir gestrichen. 5, weil es hier neuere Ergebnisse gibt. 9, weil ich und jemand anderes etwas falsch verstanden hat. --[[Benutzer:Thomas|Thomas]] 13:24, 28. Jun 2005 (CEST)

Kommentar zum Unterpunkt 5 des Kommentar II zur Chemie :-)
Vorschlag: Wir schenken uns die leidige Diskussion und machens wie im HoWi: Wir sprechen einfach von Sauerstoffverbindungen der Halogene. Oder wenn von Salzen die Rede ist dann sind das Technetiumsalze der Sauerstoffsäuren der Halogene. Folgenden Satz verstehe ich nicht: "Die Endung -id, im englischen -ide, bekommt unabhängig von der realen Ladung der "elektronegativere Partner" als Suffix angehängt." Kennst du denn ein Beispiel bei dem der elektronegativere Partner nicht gleichzeitig den größten Teil der realen Ladung trägt? Und meiner Meinung nach muss Oxid mit O2- einhergehen. Schließlich heißt das O2- ja Oxid-Anion. Und aus diesem Grund kann man auch nicht von Oxid-Halogeniden sprechen. --[[Benutzer:Zivilverteidigung|Zivilverteidigung]] 18:54, 28. Jun 2005 (CEST)

:O. K., erstmal danke an Zivilverteidigung, Thiesi und Thomas für die Verbesserungen.
:*Ich würde mal davon ausgehen, dass sich die Dichte wie auch die Massenangabe auf das wichtigste Isotop 99Tc bezieht, so explizit steht das allerdings bei mir nirgendwo.
:*An Daten kann ich Dichte, metallischen Radius, Elektronegativität, Ionisationsenergien, elektrochem. Potential und die Isotopenangaben samt Halbwertszeiten und Zerfallsenergie bestätigen - die anderen Daten wie Dampfdruck etc. habe ich leider nicht vorliegen; sie stimmen aber mit den Angaben im englischen Artikel überein. (Wenn sie ursprünglich daher kommen, sagt das natürlich nicht viel.) Wenn die jemand noch mal überprüfen könnte, wäre das natürlich prima.
:*Fluorwasserstoff -> Flusssäure (HF (aq)) ist umgesetzt. Die Angabe zur Beständigkeit in gasförmigem HF und HCl habe ich auf Thomas Wort hin in den Artikel aufgenommen, Angaben zu den Bedingungen habe ich aber nicht.
:*Zu den Sauerstoff-Halogen-Verbindungen: Im englischen heißen die Dinger ''oxohalids'' - was der korrekte deutsche Name dafür ist, weiß ich nicht. Sowohl der Sauerstoff als auch die Halogenatome sind unabhängig voneinander an das Technetiumatom gebunden, es liegen also keine Sauerstoff-Halogen-Bindungen vor. Bitte gegebenenfalls korrigieren, ich bin was die Nomenklatur angeht, an dieser Stelle wirklich überfragt.
:*Kohlenstoffstahl beseitigt, Kolumbit->Columbit.
:*Benennung der in Formeln auftauchenden Substanzen wäre sinnvoll (in meinen Augen allerdings nicht essentiell); da müsste aber noch mal jemand zu Werke gehen, der sich mit der Nomenklatur gut auskennt (Thomas?). Selbst Cotton&Wilkinson oder Housecroft&Sharpe nennen keine Namen für TcO2F3, XeOF4 oder [HF2]-.
:*Leider hat auf en: niemand auf mein Nachfragen bzgl. des Geschichtsabschnitts (Suchen nach Element in Lücke des noch nicht existierenden Periodensystems) reagiert; wenn das so bleibt, sollte der Absatz raus.
:So, das wars erstmal für heute. Grüße und nochmals danke für Eure Anstrengungen --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 00:52, 29. Jun 2005 (CEST)

:Hallo. Kurze Rückmeldung von mir. Ich finde den Artikel sehr gelungen. Es ist momentan das umfangreichste zu Technetium, was ich kenne. Allerdings würde ich vorschlagen, die Reihenfolge der Abschnitte noch zu ändern und nicht gleich mit den Isotopen anzufangen. Ich finde einen Einstieg über die Geschichte immer ganz interessant, gefolgt von Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verbindungen zuletzt; ist aber Ansichtssache. Die Bezeichnung "Technat" habe ich in "Technetat" geändert; das andere habe ich noch nie gehört. Wieder ein guter Elementartikel. Weiter so. --[[Benutzer:Thiesi|Thiesi]] 11:58, 30. Jun 2005 (CEST)

::O. K., kein Problem mit der Umbenennung. Zur Reihenfolge finde ich eigentlich immer einen Aufbau von den Grundlagen hin zu den Anwendungen sinnvoll, der mit den Eigenschaften beginnt (von physikalischen zu chemischen), sodann auf Vorkommen eingeht und dann auf die menschenbezogenen Aspekte (Gewinnung und Verwendung) zu sprechen kommt, mit der Geschichte/Kulturgeschichte als Abschluss. Nicht zuletzt deshalb, weil die Kenntnis der Isotope, aber auch der restlichen Eigenschaften die Aspekte Gewinnung/Verwendung etwas leichter verständlich werden lassen. Ich würde mich gegen eine Umgliederung aber nicht grundsätzlich sperren. Gruß --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 00:07, 1. Jul 2005 (CEST)

::Der Hollemann sagt auch Technetat und was da drin steht stimmt ja üblicherweise...--[[Benutzer:Zivilverteidigung|Zivilverteidigung]] 00:16, 1. Jul 2005 (CEST)

== Anzahl Isotope und Intervall Massenzahlen ==

Unter <s>[http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/reCenter.jsp?z=43&n=55|]</s> [http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/index.jsp Nudat 2] gibt es noch ein Tc-85? Wir hätten dann 34 Isotope mit den Massenzahlen 85 - 118. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 1. Jul 2005 09:50 (CEST)

== Darstellung des Nuklids Tc-98 im Kopf der Eigenschaftstabelle==
Noch eine Frage: Im Periodensystem oben ist das Nuklid <s>Tc-88</s> Tc-98 eingetragen. Warum? Weiß jemend welches Nuklid hier in der Regel dargestellt werden soll? -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 1. Jul 2005 09:50 (CEST) Tippfehler korrigiert. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 1. Jul 2005 10:36 (CEST)
:Entweder das, welches am meisten vorkommt, oder, wie in diesem Fall, das stabilste. --[[Benutzer:Thiesi|Thiesi]] 1. Jul 2005 12:16 (CEST)

== Oxidhalogenide ==

@Zivilversteidigung. Zur Nomenklatur nur noch soviel:
Der Suffix -oxid hat mit einem O2--Ion genau soviel oder genau sowenig zu tun wie der Suffix -fluorid mit einem F--Ion. Zur Bestimmung und Benennung des elektronegativen Bestandteils einer Verbindung siehe siehe HoWi, 101 Aufl. S. 154ff. 
@Alle. Zur Benennung der genannten Oxidhalogenide siehe HoWi 101. Aufl., S. 1495, 1496 und 1498. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 1. Jul 2005 09:56 (CEST)

== Benennung von genannten Verbindungen ==

In Anlehnung der stöchiometrischen Nomenklatur ergäben sich Bezeichnungen wie:
*Tc2O7 Ditechnetiumheptaoxid
*Tc2S7 Ditechnetiumheptasulfid
*TcO3F <s>Technetiumtrioxidfluorid</s> Technetiumfluoridtrioxid
*TcO2F3 <s>Technetiumdioxidtrifluorid</s> Technetiumtrifluoriddioxid
*TcOF5 <s>Technetiumoxidpentafluorid</s> Technetiumpentafluoridoxid
*TcOF4 <s>Technetiumoxidtetrafluorid</s> Technetiumtetrafluoridoxid
Unterschiedlich gehandhabt wird der Multiplikatorpräfix pent(a), hex(a) usw. Hierzu liegt mir keine aktuelle Nomenklaturregelung vor. Das in meiner Region einzig verfügbare Buch ist längerfristig verliehen. Meine aber, dass das Weglassen eines Selbstlautes am Ende eines Multiplikators früher einmal der Nomenklatur entsprach. Heute aber nicht mehr empfohlen wird.
-- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 1. Jul 2005 10:10 (CEST)
:Leider waren meine Angaben nicht ganz "richtig". Das Oxid ist jeweils als zweiter elektronegativer Bestandteil zu nennen, da die jeweils elektronegativen und elektropositiven Bestandteile alphabetisch anzuführen sind. Dies gilt eigentlich auch für die Formelschreibung. Hier gibt es aber einige erlaubte Ausnahmen, unter anderem bei den Halogenidoxiden, meint der HoWi. Kenne ich aus der Nomenklatur so bisher nicht. Nur bei charakteristischen Atomen oder Atomgruppen in Verbindungen wie POCl3, dass dann aber Phosphoryltrichlorid genannt wird. Nomenklaturgerecht wäre PCl3O mit der Bezeichnung Phosphortrichloridoxid. Was solls, benutzen wir dei eingefahrenen Wege. Es sollte also Technetiumfluoridtrioxid statt Technetiumtrioxidfluorid heißen. Nach Grundregel eigentlich TeFO3 satt TeO3F. Man lernt nie aus. --> Formeln können bleiben, Bezeichnungen werde ich ändern. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 2. Jul 2005 22:50 (CEST)

== Update ==

Kurzes Update von mir:
*Erstmal danke an Thomas für die Korrektur der von mir übersehenen Elektronenkonfigurations-Erwähnungen.
*Zahlenwerte für kovalenten Radius, molares Volumen, Verdampfungswärme, Schmelzwärme, spez. Wärmekapazität, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit habe ich überprüft und gegebenenfalls angepasst. Nicht prüfen konnte ich den Dampfdruck - entweder lassen wir den so wie in der englischen Wikipedia oder wir nehmen die Zeile vorerst ganz aus der Tabelle raus - soll mir beides gleich sein, so wichtig finde ich die Angabe nicht. Nachtrag: Auch den berechneten Atomradius habe ich nirgendwo gefunden, was natürlich nicht heißen muss, dass er falsch ist. Hier gilt dasselbe wie für den Dampfdruck.
*Das zusätzliche Isotop 85Tc ist jetzt aufgeführt.
*Die leidigen Sauerstoff-Halogen-Verbindungen habe ich jetzt endgültig Oxidhalogenide genannt, da das nach HoWi anscheinend der korrekte Name ist; die Nomenklatur der Einzelverbindungen ist ebenfalls übernommen. Thomas, kennst Du evtl. die Namen zu [HF2]- und XeOF4 (ich tippe mal auf Xenonoxidtetrafluorid)? Dann könnte man die auch noch in den Artikel einbauen.
*Die Preisangabe im Artikel konnte ich nicht verifizieren, in der ''Encyclopedia of Inorganic Chemistry'' stand ein dunkler Hinweis, dass Tc früher günstig zu haben war (<100 $/g wie angegeben), mittlerweile aber im Preis stark gestiegen sei; leider keine konkrete Preisangabe. Ich habe den entsprechenden Satz daher erstmal entfernt.
Das war es erstmal wieder von mir. Thomas, siehst Du noch wesentliche Korrekturen/Erweiterungen, die nötig wären? Dann würde ich den Artikel erstmal wieder zurück in den Review stellen. Grüße --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 2. Jul 2005 01:17 (CEST)
*XeOF4 wäre Xenontetrafluoridoxid (siehe oben ↑).
*[HF2] '''-''' wäre nach der aktuellen Nomenklatur ein Difluorohydrogenat(-1) oder in einfacherer Form ein Hydrogendifluorid(-1). --[[Benutzer:Thomas|Thomas]] 2. Jul 2005 22:59 (CEST)
:Zur Datenvalidierung: 
Zur spez. Wärmekapazität liegen mir vier Werte, drei sind Kurven als cp=f(t), im Bereich 24-25 J(mol K) vor. Sehr gut stimmt der alte Wert von 210 J/(kg K) mit der spez. Wärmekapazität des gasförmigen Technetiums überein. Ich gehe daher von einer Verwechselung aus und habe den Wert geändert. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 2. Jul 2005 23:12 (CEST)
:*Ja, das stimmt, der angegebene Wert für cp galt tatsächlich für den gasförmigen Zustand, habe ich gerade auch festgestellt.
:*Die fehlenden Namen sind jetzt im Artikel.
:*In welcher Verbindung hat Tc Oxidationszahl -3?
:Grüße --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 3. Jul 2005 01:02 (CEST)
::Laut der hier schon öfter genannten Hausbibel der Chemie soll es Tetracarbonyltechnetat(-3)-Komplexanionen [M-III(CO)4]3- geben. Die Darstellung erfolgt in flüssigem Ammoniak durch Reduktion mit Alkalimetallen. Ich meine die Darstellung dieser Verbindungen sprengt den Rahmen des Artikels. Belegt mit formalen Beispielen sind die Oxidationszustände -3 und -1 bis +7. Obwohl es vorher heißt - ''treten ... mit den Oxidationsstufen -3 bis +7 auf''. Den Oxidationszustand -2 sollten wir wieder ausschliessen?
::Was mir etwas mißfällt ist Aufzählung der Oxidationszustände unabhängig von ihrer Beständigkeit. Unter irgendwelchen exotischen Bedingungen und in entsprechenden Medien wird man wahrscheinlich bei allen Elementen fast immer die ganze Reihe -3 bis +8 (oder noch ein größeres Intervall?) angeben können.
::"Gretchenfrage" :
::#geben wir alle bekannten Oxidationszustände an
::#nur die wichtigsten
::#sortiert nach Beständigkeit (wer will das festlegen?)
::#Sollten wir wichtige und beständige Oxidationszustände fett angeben? zum Beispiel -3, -1, 0, +1, +2 , +3, +4, +5, +6, '''+7'''
::#schreiben seltene, unbeständige,exotische oder nur komplexstabilisierte mögliche Oxidationszustände in entsprechenden Klammern. Z.B (Tc+4) für seltenen oder unbeständigen, [Tc-IIILn]3- für komplexstabilisierten Oxidationszustand.
::Angaben nach 2-4 werden aber wahrscheinlich permanent durch andere Benutzer geändert oder sind Anlass zu aufwändigen Diskussionen. Eine, oder besser mehrere Ideen? --[[Benutzer:Thomas|Thomas]] 3. Jul 2005 15:06 (CEST)
:::Ich denke, diese Diskussion sollte besser allgemein auf den Seiten des [[Wikipedia:WikiProjekt Elemente|Projekt Elemente]] geführt werden. --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 3. Jul 2005 22:37 (CEST)
::::Nachtrag: Habe die Diskussion jetzt einmal auf die dortige [[Wikipedia Diskussion:WikiProjekt Elemente|Diskussionsseite]] kopiert. --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 4. Jul 2005 04:35 (CEST)
* '''Hydroniumion''': Nach den Bezeichnungsregeln der Nomenklatur ist ein H3O+ ein Oxonium (siehe auch [[Diskussion:Hydroniumion]] . Hydronium ist explizit ausgeschlossen. Allerdings sind gewisse Gebrauchsweisen nicht auszurotten. Stellt sich die Frage : traditionell, aber "falsch" oder "richtig", aber ungewohnt.-- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 3. Jul 2005 18:00 (CEST)
::Ich wäre für "richtig, aber ungewohnt", zumal ich H3O+ auch nur als Oxoniumion kenne. Ich habe erst beim Verlinken gemerkt, dass der Wikipedia-Artikel unter Hydroniumion steht und geschlossen, "meine" Variante sei die veraltete. Wenn niemand Widerspruch einlegt, werde ich den Artikel morgen verschieben und die Links entsprechend anpassen. --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 3. Jul 2005 22:37 (CEST)
:::Bleibt der Suffix -ion. Ist das nicht wieder süßer Zucker? Der Suffix -ium sagt doch nichts anders aus als Anlagerung eines Hydrons, eines positiv geladenen Teilchens an ein neutrales Stammhydrid. Merkwürdigerweise wimmelt es in der deutschen Übesetzung hier von -ion Suffixen. In dem aktuellen Draft der IUPAC heißt es einfach XYium, hier Oxidanium und Oxonium. Ich persönlich würde daher den Artikel nach Oxonium und nicht nach Oxoniumion verschieben, was ich natürlich, inklusive einer inhaltlichen Anpassung des Artikels, auch gern übernehme. Wie siehts du es? -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 4. Jul 2005 00:25 (CEST)
::::Ja, das klingt sehr plausibel, zumindest hinsichtlich des geeigneten Artikelstichworts. Im Text selbst sollte man meiner Ansicht nach schon deutlich machen, dass es sich um Ionen handelt, weil man kaum voraussetzen kann, dass jeder Leser diese Feinheiten der Nomenklatur beherrscht. Da würde ich dann im Zweifelsfall lieber in Kauf nehmen, dass den Profi-Chemikern der süße Zucker etwas unangenehm aufstößt, als dass interessierten Laien entgeht, dass sie es gerade mit geladenen Molekülen zu tun haben. Es wäre aber umgekehrt sicherlich sehr sinnvoll, im Oxonium-Artikel gleich zu Anfang darauf einzugehen, dass aus Nomenklaturgründen der Zusatz "-Ion" eigentlich überflüssig ist. Meine Sicht wäre also etwa: Artikelstichwort nach korrekter IUPAC-Nomenklatur, aber Toleranz gegenüber etwas Redundanz im Haupttext. --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 4. Jul 2005 03:50 (CEST)
=== [[Technetium]], 30. Juni ===
aus dem [[Wikipedia:Review]]

* '''pro''' - dieser Artikel hat ein sehr intensives Review hinter sich und wurde in den letzten Wochen umfangreich ergänzt und gefeilt. Für mich als Laien ist der Artikel schon länger exzellent, reif für die Abstimmung ist er allemal. -- [[Benutzer:Achim Raschka|Achim Raschka]] 12:04, 30. Jun 2005 (CEST)
* '''neutral''' als Mitarbeiter. Ich finde es klasse, was Aglarech und die anderen Mitreviewer aus [http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Technetium&oldid=6364961 dieser] Version vom 4. Juni gemacht haben. Respekt! --[[Benutzer:Leipnizkeks|Leipnizkeks]] 13:09, 30. Jun 2005 (CEST)
*<s>'''contra'''</s> '''ohne Bewertung''' : Auch wenn Leipnizkeks recht hat. Ich halte aber gar nichts davon sehr gute oder einen sehr guten Eindruck hinterlassende aber unfertige Artikel zur Abstimmung einzustellen. Neben den offenen Fragen aus dem Review enthält der Artikel weitere Fehler <s>(Elektronenkonfiguration, Massenzahlen der Isotope)</s> oder Unklarheiten wie (Dampfdruck,<s> Spez. Wärmekapazität,</s> ...). Und was fehlt noch? Flüchtigkeit? Mir reichts zum Contra. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 16:03, 30. Jun 2005 (CEST)
:Neue Bewertung nach Beseitigung einiger Mängel. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 5. Jul 2005 08:01 (CEST)
:@[[Benutzer:Thomas|Thomas]] :dass du im Artikel Fehler und Unklarheiten feststellst und diese nicht beseitigst ist schon bemerkenswert...--[[Benutzer:Heliozentrik|Heliozentrik]] 20:32, 30. Jun 2005 (CEST)
::Lieber Heliozentrik, manchmal weiß man, etwas ist falsch, kann aber keine Lösung in Form eines richtigen Wertes anbieten. Z.B bei der Wärmekapazität, sie konnte nicht stimmen. Einen besseren Wert hatte ich aber auch nicht. Was sollte ich also korrigieren? Vielleich kannst du ja eine aktuelle Dampfdruckkurve und ein Phasendiagramm beschaffen um die offenen Punkte Dampfdruck, Schmelz- und Siedepunkt zu validieren. Da gibt es massig Angaben, aber welche Angabe stimmt? --[[Benutzer:Thomas|Thomas]] 2. Jul 2005 23:51 (CEST)
*'''Pro''' - Ich denke ich kann mich mal hier beteiligen, da mein Anteil an der ganzen Angelegenheit ziemlich bescheiden war...Wie ich schon im Review gesagt habe finde ich den Artikel Exzellent. Die Informationen würden jedes Lehrbuch sprengen. Was die Unklarheiten angeht...Thomas reichts vielleicht zum Contra, mir nicht. --[[Benutzer:Zivilverteidigung|Zivilverteidigung]] 00:20, 1. Jul 2005 (CEST)
*'''ohne Wertung''', da mittlerweile selber nicht-trivial beteiligt. Ich hätte gerne den Konsens aller Beteiligten abgewartet (hätte auch nichts dagegen, den Artikel wieder ins Review zurück zu stellen), aber da der Artikel jetzt nun einmal hier steht, eben hier ein paar kurze Anmerkungen: Die in der Elementtabelle angegebene Elektronenkonfiguration war in der Tat inkorrekt, ist jetzt aber dort angeglichen. Die Zahl der Isotope und die Spanne der Massenzahlen ist aktualisiert; falls davon unabhängig noch etwas mit den ''Massezahlen der Isotope'' falsch sein sollte, bitte ich um Rückmeldung. Die anscheinend aus der englischen Wikipedia übernommenen Tabellendaten zu Dampfdruck, Spez. Wärmekapazität etc. habe ich noch nicht unabhängig überprüfen können; ich bin allerdings bisher davon ausgegangen, dass die Tabellen in unseren Elementartikeln weitgehend korrekte Angaben enthalten. Ich werde aber mal schauen, ob ich da noch etwas zu finden kann. Die nicht-verifizierbare Angaben zu frühen "Entdeckungen" im Geschichtsabschnitt habe ich mittlerweile endgültig ausgeblendet; seit knapp einer Woche hat sich dazu auf en: leider nichts getan. --[[Benutzer:Aglarech|mmr]] 01:51, 1. Jul 2005 (CEST)
** Sollten die Hauptautoren der Meinung sein, dass die Abstimmung zu früh ist habe ich natürlich nichts dagegen, wenn der Artikel zurück in den Review geht. Die letzten KOmmentare dort bezogen sich auf reine Gliederungspunkte und für mich als Laien ist der Artikel exzellent. Also seid mutig und stellt ihn zurück wenn es notwendig ist. Gruß -- [[Benutzer:Achim Raschka|Achim Raschka]] 1. Jul 2005 07:43 (CEST)
* '''pro''' Sehr guter Artikel. Und lasst euch nicht damit kommen, er sei in Fachsprache geschrieben und es würde ihn nicht jede Oma verstehen. Das ist OK, denn nicht viele Großmütter werden ihn aufrufen ;-) --[[Benutzer:GS|GS]] 1. Jul 2005 13:08 (CEST)
* '''pro''' Für einen Artikel, der ein chemisches Element zum Thema hat (dazu noch ein relativ exotisches), meiner Meinung nach hervorragende Arbeit. --[[Benutzer:Sentry|Sentry]] 4. Jul 2005 19:41 (CEST)
* '''pro''' Sehr guter und umfassender Artikel zu diesem Element, der sich nicht zu verstecken braucht. --[[Benutzer:Thiesi|Thiesi]] 6. Jul 2005 13:47 (CEST)
* '''pro''' Da fehlt sich nix. --[[Benutzer:Zinnmann|Zinnmann]] [[Benutzer_Diskussion:Zinnmann|d]] 6. Jul 2005 20:26 (CEST)
* '''pro''': ist ok --[[Benutzer:Atamari|Atamari]] [[Benutzer Diskussion:Atamari| …]] 13:17, 10. Jul 2005 (CEST)
* '''pro''': ist ok [[Benutzer:Dufo|Dufo]] 12:20, 15. Jul 2005 (CEST)
* {{Pro}}: Klasse Artikel. Gefällt mir. --[[Benutzer:Mow-Cow|Mow-Cow]] 19:09, 16. Jul 2005 (CEST)
:{{Pro}} Kann mich den anderen bloß anschließen! [[Benutzer:Antifaschist 666|Antifaschist 666]] 21:10, 16. Jul 2005 (CEST)

==Punkte zur Überarbeitung==
Zu den kürzlichen Streichungen innerhalb des Artikels:
#Die geschichtlichen Abschnitte fehlgeschlagener Nachweise stellen für mich definitiv relevantes Wissen der Wissenschaftsgeschichte dar.
#Oxidhalogenide existieren, eine bloße Aufzählung ohne Tendenzen oder Verwendungen sind suboptimal, das kann aber durch Einbau einer Tabelle und kurze erläuternde Texte gelöste werden.
#Anwendungsbeispiele (wie die behandelte medizinische Anwendung eines Tc-Komplexes) dürften vor allem für Laien interessant sein.
Allgemein kann man sicherlich versuchen, die dargestellten Inhalte kürzer und prägnanter dazustellen, Pauschallöschungen halte ich aber in diesem Stadium für völlig unangebracht. --[[Benutzer:Taxman|Taxman]][[Benutzer Diskussion:Taxman|¿Disk?]][[Benutzer:Taxman/Bewertung|¡Rate!]] 19:45, 4. Sep 2006 (CEST)

Der Artikel enthält keinen Abschnitt, auf den man verzichten könnte. Einige Beschreibungen könnten allerdings straffer ausfallen, vor allem wenn Abbildungen dabei sind (zB Cluster). -[[Benutzer:Hati|Hati]] 19:49, 4. Sep 2006 (CEST)

:Ich möchte an den Punkten Kritik anmelden: Zu Punkt 1: Solche Nachweisgeschichten gibt es bei fast jedem Element. Sie jedesmal zu behandeln, führt zu aufblähung des Artikels.Zu Punkt 2: Halogenide und Oxidhalogenide gibt es auch bei Molybdän, Rhenium und vielen anderen Elementen. Da diese jedoch keine wichtige Bedeutung haben, ist zu recht nicht darauf eingegangen wurden. Warum soll das bei Technetium anders sein?Zu Punkt 3: Anwendungsbeispiele sind weiter unten bei "Anwendungen" meiner Meinung nach schon ausreichend besprochen.Aber das ist nur meine Meinung. Wenn ihr andere Meinung seid, dann lasst den Artikel so wie er vorher war.[[Benutzer:Blackbird13|Blackbird13]] 13:09, 5. Sep 2006 (CEST)
::Dass etwas in einem anderen Artikel (noch) nicht steht ist eigentlich kein Grund, warum es hier nicht stehen sollte, solange die Übersichtlichkeit gewahrt bleibt. Der 3. Punkt ist allerdings in der Tat überlegenswert, vielleicht sollte man die Anwendungsbeispiele besser in einem Abschnitt zusammenfassen. --[[Benutzer:Taxman|Taxman]][[Benutzer Diskussion:Taxman|¿Disk?]][[Benutzer:Taxman/Bewertung|¡Rate!]] 14:29, 6. Sep 2006 (CEST)

=== Gliederung ===
Wo 1.1, sollte auch zumidest 1.2 sein. Mir fällt aber zur Zeit auch keine Lösung ein. (Zefallsarten?, Zerfallsreihen?) -[[Benutzer:Hati|Hati]] 19:54, 4. Sep 2006 (CEST)

=== Chemische Eigenschaften ===
Kann es sein, dass ''reduzierende Säure HCl bzw. HF'' schlichtweg falsch ist? Schweflige Säure, Salpetrige Säure, sogar HI ja - HCl, HF nein. -[[Benutzer:Hati|Hati]] 20:15, 4. Sep 2006 (CEST)
:Der Ausdruck stammt noch aus grauer Vorzeit. Man kann theoretisch mit Hilfe solcher Säuren Oxide von Metallen entfernen, auch wenn die freiwerdenden Ionen nicht reduziert werden. Reduzierende Säure meint in dem Zusammenhang eine Säure, die Sauerstoff aufnimmt, in Abgrenzung zu Säuren wie Salpetersäure oder Perchlorsäure. Uralter Begriff halt. --[[Benutzer:GattoVerde|GattoVerde]] 22:54, 4. Sep 2006 (CEST)
::Auch wenn er alt ist muss er korrekt angewendet werden: HCl ist keine reduzierende Säure, da müsste Chlor entstehen und ein negatives Metallanion. mE ein offensichtlicher Fehler. Lieber die Beispiele (HCl und HF) steichen. -[[Benutzer:Hati|Hati]] 23:38, 4. Sep 2006 (CEST)
:::Das heißt tatsächlich so. :-) Metallurgen und Werkstoffingenieure nennen so alle Säuren die keinen Sauerstoff übertragen. Ich trink grad Bier mit einem. Beim googeln find ich nix sinnvolles, außer [http://www.deutschesfachbuch.de/info/detail.php?isbn=3816918859&part=3&word=&PHPSESSID=587da9bdb4d5a9ff2da974d2c85d3a49 hier] (Inhaltsverz.: 1.2.1). Säuren die tatsächlich Elektronen verteilen gibts wohl per se nich, da sie ja sonst unter H2-Freisetzung zerfallen würden. Da kann ich aber auch irren (s.o.) Viele Grüße --[[Benutzer:GattoVerde|GattoVerde]] 23:48, 4. Sep 2006 (CEST)
::::Siehe hierzu auch [[Diskussion:Technetium#reduzierenden Säuren|obigen Beitrag]] basierend auf der von dir genannten Literatur. Im HoWi 101. Aufl wird an einigen Stellen zur gleichen Thematik Beständigkeit von oxidierenden und nichtoxidierenden Säuren gesprochen. -- [[Benutzer:Thomas|Thomas]] 20:52, 6. Sep 2006 (CEST)
Andere Frage(n): Kann man TcO2 theoretisch nicht auch durch starkes Erhitzen von Tc2O7 erhalten (Sauerstoffabgabe) und gibt es kein stabiles TcO3? --[[Spezial:Beiträge/89.50.30.107|89.50.30.107]] 23:21, 4. Mai 2009 (CEST)

== Übeflüssiges oder nicht die Zweite ==
:Ich kann da nix Überflüssiges finden. Der Abschnitt Oxide und Halogenide is vielleicht etwas langatmig, aber wie ich noch aus meiner Vordiplomszeit weiß is sowas absolutes Standard- und Grundwissen in Anorganischer Chemie. Die Elektronenkonfiguration zu streichen is wohl völliger Nonsens. Jedes Kind muss am Ende seiner Schulzeit gelernt haben das das die Chemie eines Elements bestimmt. Die Tatsache, dass Tc radioaktiv is, ist wohl nich grade ein überflüssiges Detail. Weiß grad nich was das sollte. Näää da wär ich wohl besser mal früher schlafen gegangen. :-) --[[Benutzer:GattoVerde|GattoVerde]] 23:17, 4. Sep 2006 (CEST)

::Die Elektronenkonfiguration steht schon in der Tabelle und bei anderen Elementen wird normalerweise auch nicht extra im Text darauf eingegangen. Über die Radioaktivität des Technetium ist in anderen Bereichen des Textes schon ausführlich eingegangen wurden.[[Benutzer:Blackbird13|Blackbird13]] 13:09, 5. Sep 2006 (CEST)

:::Hallo Blackbird. Ich hab mir deine Benutzerbeiträge angeschaut und was du so gestrichen hast. Einiges wie [http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Zirkonium&diff=prev&oldid=20939459 das] war sinnvoll. Aber bei derart umfangreichen Kürzungen solltest du unbedingt auf der Diskseite vorher fragen. Ein Admin der solch umfangreiche Löschaktionen bemerkt muss dich sonst einfach stoppen.

:::Im Grunde steht alles was man zu dem Element rudimentär wissen kann in der Tabelle, die wirklich wichtigen Sachen sollten aber noch mal ausgeführt werden. Außerdem ist die Gliederung so, dass jeder der sich nicht im Detail für Chemie oder Physik des Elements interessiert, das einfach ohne Zeitverlust überspringen kann. Und wie [[Benutzer:Hati]] schon in der [http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal_Diskussion%3AChemie&diff=21059241&oldid=21059134 Portaldisk.] gesagt hat, ist das was für dich selbst wichtig oder überflüssig ist dein rein subjektiver Eindruck. Für mich als Chemiker sind z.B. die Oxide und Halogenide extrem wichtig, da sowas die Chemie eines Elements auch allgemein charakterisiert, nen Physiker interessiert das nicht die Bohne. Wenn du die Lesbarkeit von Artikeln verbessern möchtest gibts [http://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Qualit%C3%A4tssicherung hier] jeden Tag Schwafeltexte zu Hauf, die gerne lesbar gemacht werden wollen Gruß --[[Benutzer:GattoVerde|GattoVerde]] 17:31, 5. Sep 2006 (CEST)
::::Okay. Ich bin nur der Meinung, das die meisten Leute, die Wikipedia lesen, nur das Wichtigste zu einem Thema wissen wollen und nicht viele Details. Falls sie mehr Details wünschen, werden sie im Internet googeln. Es ist auch schwierig bei einem zu langen Text zu wissen, was lesenswert ist und was nicht und deshalb finde ich den Glauben, das die Leute nur zu den Stellen springen werden, die sie interessieren, nur für einen kleinen Teil der Leute zutreffend. Ich glaube, die meisen wollen nur das Wichtigste zusammengefaßt. Man mag bei Wikipedia stolz darauf saein, Artikel zu haben, in dem alles mögliche oder sehr viel drinsteht, aber das entspricht nicht den Interessen der Menschen für die Wikipedia gemacht wurde und die sich in der Regel nur schnell Informationen über ein Thema holen wollen. Ich glaube, die immer stärkere Aufblähung von Artikeln wird in Zukunft ein der größten Probleme bei Wikipedia sein. Interessant ist, das in der Beziehung auf der Seite über Qualitätsicherung nichts darüber steht.[[Benutzer:Blackbird13|Blackbird13]] 18:42, 5. Sep 2006 (CEST)
:::::Wie sagte schon mein alter Mathelehrer "Glauben ist nicht wissen", als ich "glaubte", die richtige Lösung zu haben. - Und wenn ich nur oberflächlich informiert werden will, dann schau ich gleich in mein einbändiges Lexikon. - Ich denke, diese Diskussion hat nun lang genug gedauert, neue Argumente kommen nicht mehr, wir sollten diese Seite von dieser Grundsatzdiskussion entlasten. -[[Benutzer:Hati|Hati]] 22:20, 5. Sep 2006 (CEST)
::::::Deine Meinung ist aber nicht Wesentlich für andere. Für mich jedenfalls nicht. Was Andere hier denken und meinen überlaß lieber ihnen selber.[[Benutzer:Blackbird13|Blackbird13]] 14:33, 6. Sep 2006 (CEST)
:::::::Um diese Prinzip gehts doch die ganze Zeit! Es sollte halt nicht nur für andere gelten. -[[Benutzer:Hati|Hati]] 14:37, 6. Sep 2006 (CEST)
:::::Auch mir ist lieber, wenn ein Wikipedia-Artikel sehr umfassend ist, insofern muss ich Blackbird widersprechen, was die von ihm angenommenen Nutzerinteressen angeht. Was mich nicht interessiert, kann ich ja einfach überlesen. Ich finde den ungekuerzten Artikel uebrigens wirklich exzellent, und wesentliche Ursache fuer diesen Eindruck duerfte sein, dass er sehr umfassend ist.

:::::Trotzdem koennte es sein, dass der ein oder andere Aenderungsvorschlag bzw. Kuerzungsvorschlag von Blackbird durchaus sinnvoll ist. Nur diese radikale Abspeckkur als Gesamtpaket, die schien mir auch uebers Ziel hinausgeschossen. Blackbird, koenntest du nicht den einen oder anderen Aenderungs/Kuerzungsvorschlag, der dir sehr sinnvoll oder sehr wichtig erscheint, hier nochmal ansprechen und begruenden? Dann koennte man EINZELN ueber diese Punkte diskutieren. --[[Benutzer:Eckh|Eckh]] 00:19, 6. Sep 2006 (CEST)
::::::Die von mir gemachten Kürzungen erachtete ich als Paket sinnvoll. Da sie abgelehnt wurden, ist das Thema für mich erledigt. Andere Kürzungsvorschläge habe ich nicht.[[Benutzer:Blackbird13|Blackbird13]] 12:11, 6. Sep 2006 (CEST)

:::::::Thema erledigt? Auch gut... *achselzuck* --[[Benutzer:Eckh|Eckh]] 17:22, 6. Sep 2006 (CEST)

::::::Das würde ich unterstützen. Die konkreten Vorschläge aber dann bitte nicht unter diesem Diskussionsounkt sondern unter "11 Überarbeitung" diskutieren. -[[Benutzer:Hati|Hati]] 08:46, 6. Sep 2006 (CEST)

== Außerirdisches Vorkommen ==

Servus,
In diesem Abschnitt wird erwähnt, dass Technetium durch [[Kernfusion]] entsteht. Durch Fusion kann aber nur [[Eisen]] entstehen, da die Erzeugung von schweren Kernen Energie kostet statt erzeugt. Soweit ich weiß, spielt hierbei der [[r-Prozess]] (rapid neutron capture) und [[s-Prozess]] (slow neutron capture) sowie der anschließende [[Beta-Zerfall]] eine Rolle. Bin ich hier falsch informiert. Ggf. sollte man den Abschnitt umformulieren, da er meiner Meinung nach so nicht richtig ist oder? Siehe auch [[Stern#Nukleosynthese_und_Metallizität]] mfg --[[Benutzer:Tigerente|Tigerente]] 14:20, 29. Okt. 2006 (CET)
:Im ''s-Prozess'' können Elemente bis zum [[Blei|Pb]] gebildet werden, bei Supernovae im ''r-Prozess'' sogar [[Uran]] und [[Thorium]] (Quellen: SpektrumDirekt: ''Was Sternenstaub zu erzählen hat'' und Science 303: 649-653 (2004)). Gruß [[Benutzer:Cvf-ps|Cvf-ps]][[Benutzer Diskussion:Cvf-ps|Disk]][[Benutzer:Cvf-ps/Bewertung|+/-]] 15:08, 1. Feb. 2008 (CET)

== Molybdän Zerfall ==

Hallo,
meines Wissens nach müsste beim Zerfall von Mo99 zu Tc99 und dem Elektron nach dem Leptonen-Erhaltungssatz ein Elektronantineutrino und kein Elektronneutrino emittiert werden. Also müsste ein Strich über das Neutrino gemacht werden. Ich weiß nicht wie das geht, daher bitte ich einfach darum es zu korrigieren.
mfg Bazi {{unsigned|89.15.236.99}}
:Richtig, ich habe ein \overline eingefügt. Viele Grüße --[[Benutzer:Ulm|Ulm]] 09:42, 8. Okt. 2008 (CEST)

== noch excellent? ==

m.e. ist der artikel nicht mehr als excellent zu werten, insbesondere wenn man ihn mit anderen artikeln zu elementen verleicht. vielleicht liegt es daran dass sie wahl schon über 4(!) jahre her ist. [[Spezial:Beiträge/193.247.250.8|193.247.250.8]] 00:45, 1. Dez. 2009 (CET)
:Wenn Du konkret sagst, was fehlt/nicht für exzellent reicht, würde ich versuchen, das zu beheben. Ich sehe aktuell keinen Grund, den abzuwählen, auch wenn das sicher nich der neueste exzellente Artikel ist. Diverse Einzelnachweise (die es zur Wahl noch nicht gab) wurden inzwischen sogar nachgetragen. Viele Grüße --[[Benutzer:Orci|Orci]] [[Benutzer Diskussion:Orci|Disk]] 10:17, 1. Dez. 2009 (CET)

== Herstellungsreaktoren und Versorgungssicherheit von 99mTc ==

Hallo, meiner Meinung nach ist es wünschenswert Angaben zur Versorgungslage mit 99mTc zu haben. Diversen Berichten des DRadios entnehme ich, dass dort eigentlich nur noch eine größere Produktioanlage in Kanada existiert. Ist das richtig?
Es wäre schön wenn solche Informationen eingebaut werden. Grüße --[[Benutzer:Cepheiden|Cepheiden]] 11:31, 10. Feb. 2010 (CET)

== Hydridokomplex ==

Im Text steht, grob gesagt: TcH9. Die Koordinationssphäre wird als dreifach überkapptes trigonales Prisma beschrieben, das klingt vernünftig. Das Bild dagegen zeigt TcH10, zusätzlich zu der dreifachen Überkappung ist noch ein Wasserstoffatom über einer Kante (im Bild vorne) gezeichnet. Entweder ist das Bild falsch - oder der Text. Da ich aber nicht weiß, welches von beiden nicht stimmt, lasse ich da die Finger davon. -- [[Benutzer:Badehaubendealer|Badehaubendealer]] 11:30, 14. Apr. 2010 (CEST)
: Update: Ich Idiot. Ich habe das Bild falsch interpretiert. Natürlich stimmt das Bild. Ich nehme alles zurück. Hat sich erledigt. -- [[Benutzer:Badehaubendealer|Badehaubendealer]] 11:32, 14. Apr. 2010 (CEST)

== Zerfall von Tc99m ==

Für beide Zerfallswege steht da die selbe Halbwertszeit - solch ein Zufall kommt mir komisch vor. Ist das ein Fehler, oder gibt es für die Gleichheit eine Begründung? Rufus[[Spezial:Beiträge/149.225.64.117|149.225.64.117]] 23:47, 17. Okt. 2010 (CEST)

== Chemische Eigenschaften ==

Von irgendjemandem wurde angefügt, daß es sich bei Bromwasser und Wasserstoffperoxid um gute Lösungsmittel für Technetium handelt. Das ist chemischer Nonsens. Falls überhaupt wird das Technetium darin oxidiert und geht als Salz in Lösung. Die Bezeichnung Lösungsmittel für die beiden Oxidationsmittel ist einfach falsch. --[[Benutzer:Rhodium|Rhodium]] 11:07, 17. Jan. 2011 (CET)

Habe hier eine ältere Frage gefunden, die damals (wohl irrtümlich) unter den Diskussionsabschnitt über die Excellent-Auszeichnung gestellt und wohl deshalb auch noch nicht beantwortet wurde:
:Andere Frage(n): Kann man TcO2 theoretisch nicht auch durch starkes Erhitzen von Tc2O7 erhalten (Sauerstoffabgabe) und gibt es kein stabiles TcO3? --[[Spezial:Beiträge/89.50.30.107|89.50.30.107]] 23:21, 4. Mai 2009 (CEST)
--[[Spezial:Beiträge/79.243.243.242|79.243.243.242]] 20:14, 4. Mär. 2013 (CET)

== Blei/Bismut ==

In der Einführung heißt es: "Alle Technetium-Isotope sind radioaktiv, das heißt, sämtliche Atomkerne, die 43 Protonen enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere Promethium (61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als Blei (82), die diese Eigenschaft besitzen." Ich habe etwas länger rätseln müssen und bin mir immer noch nicht sicher, auf was sich der Hinweis mit dem Blei bezieht? Auf den s-Prozess? das Innerhalb des s-Prozesses nur zwei instabile Elemente, Technetium und Promethium, entstehen? Viel naheliegender finde ich ist doch, dass innerhalb des PSE alles Elemente bis zum Bismut (nicht zum Blei) mindestens ein stabiles Isotop besitzen. Falls das so gemeint sein sollte, müsste es heißen " ... sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als Bismut (83), die diese Eigenschaft besitzen." Ich denke doch grade die nicht-Physiker kennen das PSE besser als Nukleosyntheseprozesse, vielleicht sollte man das mal ändern - oder besser noch: einen kurzen Verweis auf den s-Prozess in den Satz einfügen, wie: "Alle Technetium-Isotope sind radioaktiv, das heißt, sämtliche Atomkerne, die 43 Protonen enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere Promethium (61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als Blei (82), die diese Eigenschaft besitzen und somit die einzigen instabilen Elemente, die durch den (mit Link) s-Prozess entstehen."
Grüße (''nicht [[Hilfe:Signatur|signierter]] Beitrag von'' [[Spezial:Beiträge/88.152.200.55|88.152.200.55]] ([[Benutzer Diskussion:88.152.200.55|Diskussion]])<nowiki/> 11:57, 6. Sep. 2012 (CEST)) 
:Was soll denn das mit dem s-Prozess zu tun haben? Es ist so gemeint, wie es da steht: alle Elemente bis zum Blei haben mindestens ein stabiles Isotop mit Ausnahme von Technetium und Prometium. Bismut hat kein stabiles Isotop, 209Bi ist lediglich äußerst langlebig (s. den dortigen Artikel). --[[Benutzer:Orci|Orci]] [[Benutzer Diskussion:Orci|Disk]] 12:20, 6. Sep. 2012 (CEST)
::Ja eben. Müsste das dann nicht heißen "Alle Technetium-Isotope sind radioaktiv, das heißt, sämtliche Atomkerne, die 43 Protonen enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere Promethium (61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als Bismut (83), die diese Eigenschaft besitzen."? Blei ist stabil, Bismut nicht mehr. Sonst müsste es ja heißen: "Alle Technetium-Isotope sind radioaktiv, das heißt, sämtliche Atomkerne, die 43 Protonen enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere Promethium (61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer/gleichen Ordnungszahl als Blei (82), die diese Eigenschaft besitzen. Es geht dabei nur um die Formulierung, dass Blei noch mit eingeschlossen wird. Und "kleiner als" ist nicht "kleiner gleich".
::So suggeriert dieser Satz nämlich, dass Blei auch schon instabil wäre (finde ich). (''nicht [[Hilfe:Signatur|signierter]] Beitrag von'' [[Spezial:Beiträge/88.152.200.55|88.152.200.55]] ([[Benutzer Diskussion:88.152.200.55|Diskussion]])<nowiki/> 13:13, 6. Sep. 2012 (CEST)) 

== Vorkommen natürlich/künstlich ==

In der ursprünglichen Variante des Artikels wurde behauptet ''"Die bis zu Beginn des 21. Jahrhunderts künstlich hergestellte Gesamtmenge des Metalls liegt bei mehr als 78 Tonnen[25] und damit nicht nur weit über den natürlichen Technetiumvorkommen, sondern auch oberhalb der geschätzten Gesamtmenge einiger stabiler Elemente, wie etwa der des schwereren Gruppennachbarn Rhenium."''.

Die Behauptung wird von folgender Quelle gestützt und mit dieser Quelle belegt: http://link.springer.com/chapter/10.1007/3-540-59469-8_2#page-1. In der frei einsehbaren Vorschau steht: ''"Artificial technetium is now more abundant than naturally occurring rhenium of the same element group in the periodic table."''

Das ist definitiv Schwachsinn. Rhenium wird jährlich im Bereich von ca. 50 Tonnen gefördert und seine Gesamtmenge in der Natur liegt demnach um ein Vielfaches darüber. Das gesamte künstlich erzeugte Technetium aber soll nur etwas mehr als 78 t betragen. In jeden Fall liegen die Zahlen WEIT unter den natürlichen Rhenium-Vorkommen. Betrachtet man die Rheniumkonzentration in der Erdkruste (0,7 ppb), kommt man auf etliche Millionen Tonnen (!) Rhenium, alleine in der kontinentalen Erdkruste. Alleine die förderbaren Rheniumreserven werden auf 10.000 Tonnen geschätzt. -> http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rhenium/rhenimyb04.pdf Ein Vielfaches von allem jemals hergestelltem Technetium!

Es gibt auch kein einziges anderes stabiles Element, das auch nur annähernd in so winzigen Mengen vorkommt, wie künstlich erzeugtes Technetium, weshalb die (frei erfundene) Behauptung, dass dies neben Rhenium auch für "einige andere stabile Elemente" gilt, ebenso falsch ist.

Die Quelle, auf die sich die Behauptung beruft, ist in diesem Punkt schlichtweg fehlerhaft, wie hoffentlich unmissverständlich klar geworden ist.
--[[Spezial:Beiträge/141.89.46.204|141.89.46.204]] 23:57, 1. Nov. 2015 (CET)

== Abschnitt Instabilität mus weg ==

Der Abschnitt "instabilität" erläutert langatmig, dass es beta− und beta+-Zerfall gibt und Massenparabeln von Isobaren usw usw. Das ist alles schön und gut, gehört nicht hierhin (alternativ in jeden der ca 100 Artikel zu Elementen - das ist sarkastisch gemeint). Insbesondere erklären diese erläuterungen nicht, warum gerade Tc nur instabile Isotope hat. Kann es auch nicht erklären. [[Benutzer:Wassermaus|Wassermaus]] ([[Benutzer Diskussion:Wassermaus|Diskussion]]) 23:25, 12. Nov. 2016 (CET)
:Volle Zustimmung! Kein Wort in diesem Abschnitt ist spezifisch für Technetium. Der gehört raus. [[Benutzer:Reilinger|Reilinger]] ([[Benutzer Diskussion:Reilinger|Diskussion]]) 21:26, 13. Nov. 2016 (CET)
::Dann "sollte" so eine angeblich zu allgemeine Information aber irgendwie verlinkt werden. Es ist nämlich schon eine, in meinen Augen, wichtige theoretische Abhandlung zur Stabilität von Tc. Ohne Weiterverlinkung sollte es mMn drin bleiben. --[[Benutzer:Alchemist-hp|Alchemist-hp]] ([[Benutzer Diskussion:Alchemist-hp|Diskussion]]) 21:34, 13. Nov. 2016 (CET)
:::Okay, habe ich jetzt gemacht. Der Verweise auf die [[Mattauchsche Isobarenregel]] ist drin, wo das mit den Parabeln (auch mit Bild!) erklärt ist. [[Benutzer:Wassermaus|Wassermaus]] ([[Benutzer Diskussion:Wassermaus|Diskussion]]) 10:40, 30. Nov. 2016 (CET)

== Nutzung von Vorlagen ==

{{ping|Thoric1999}} Bitte die Vorlage für Internetquellen nutzen, danke!--[[Benutzer:Kreuz Elf|Kreuz Elf]] ([[Benutzer Diskussion:Kreuz Elf|Diskussion]]) 19:56, 16. Apr. 2022 (CEST)

== Inkonsequenz in der Zusammenschreibung ==

Dieser Artikel ist sehr inkonsequent, wenn es darum geht zusammengesetzte Substantive mit einem Bindestrich zu trennen, oder zusammenzuschreiben.

Beispielsweise wird dreimal Technetium-Atom, achtmal Technetiumatom verwendet. Desweiteren einmal T.-Cluster und einmal T.cluster. Außerdem wird Technetiumhalogenid zwar in beiden Okkurrenzen zusammengeschrieben, Technetiumhalogenid-Salz aber wieder nicht.

Hier sollten wir uns mal auf eine einheitliche Schreibweise einigen. --[[Benutzer:MisterSilvereagle|MisterSilvereagle]] ([[Benutzer Diskussion:MisterSilvereagle|Diskussion]]) 15:35, 29. Aug. 2023 (CEST)

== Eigenschaften der Carbide in diesem Lemma relevant? ==

In Bezug auf die Änderung von {{ping|Polyoxy}} möchte ich die Relevanzfrage stellen: Der Benutzer trägt [[Spezial:Diff/238124036/238149820|hier]] Elementarzellparameter für Technetium-Kohlenstoff Phasen ein. Das könnte aber derart falschverstanden werden, das reines Technetium orthorhombische Kristalle bilden könnten, was aber wohl nicht der Fall ist. Nur bei der Mischphase tritt das ein, also gehört diese Info m. E. n. nicht in den Artikel über das Element selbst.--[[Benutzer:Kreuz Elf|Kreuz Elf]] ([[Benutzer Diskussion:Kreuz Elf|Diskussion]]) 21:55, 14. Okt. 2023 (CEST)

:Ich habe in der Quelle gelesen, dass die reine Phase und die orthorhombische Phase je nach Menge der Verunreinigung sanft ineinander übergehen. Diese. Diese Strukturen hängen zusammen. --[[Benutzer:Polyoxy|Polyoxy]] ([[Benutzer Diskussion:Polyoxy|Diskussion]]) 00:42, 15. Okt. 2023 (CEST)
::Bei einem relativ größeren Kohlenstoffeintrag bildet sich tatsächlich eine neue Phase kohlenstoffarmer Karbide. Aber das wird eine andere Geschichte sein – über Technetiumcarbid. --[[Benutzer:Polyoxy|Polyoxy]] ([[Benutzer Diskussion:Polyoxy|Diskussion]]) 00:47, 15. Okt. 2023 (CEST)

Diskussion:Technetium

2023-10-14T22:42:06Z

Polyoxy: /* Eigenschaften der Carbide in diesem Lemma relevant? */ Antwort

Technetium

2023-10-14T16:17:53Z

Polyoxy: Referenz hinzugefügt

{{Infobox Chemisches Element
| Name = Technetium
| Symbol = Tc
| Ordnungszahl = 43
| Serie = Üm
| Gruppe = 7
| Periode = 5
| Block = d
| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/technetium/ www.webelements.com (Technetium)] entnommen.</ref>
| Aussehen = silbrig grau metallisch
| CAS = {{CASRN|7440-26-8}}
| EG-Nummer = 231-136-0
| ECHA-ID = 100.028.305
| Massenanteil = 1,2 · 10−15 ppm<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
| Atommasse = 98,9063
| Atomradius = 135
| AtomradiusBerechnet = 185
| KovalenterRadius = 147
| VanDerWaalsRadius =
| Elektronenkonfiguration = [[[Krypton|Kr]]] 4[[D-Orbital|d]]5 5[[S-Orbital|s]]2
| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|7,11938|suffix=(3)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-technetium">{{NIST-ASD|technetium|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|686,92|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-technetium">{{Webelements|technetium|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|15,26|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-technetium" />}} ≈ {{ZahlExp|1472|post=kJ/mol<ref name="Webelements-technetium" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|29,55|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-technetium" />}} ≈ {{ZahlExp|2851|post=kJ/mol<ref name="Webelements-technetium" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|41,0|suffix=(1,7)|post=eV<ref name="NIST-ASD-technetium" />}} ≈ {{ZahlExp|3956|post=kJ/mol<ref name="Webelements-technetium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|57,0|suffix=(1,9)|post=eV<ref name="NIST-ASD-technetium" />}} ≈ {{ZahlExp|5500|post=kJ/mol<ref name="Webelements-technetium" />}}
| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = hexagonal
| Dichte = 11,5 g/cm3 (25 [[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1339.</ref>
| RefTempDichte_K =
| Mohshärte =
| Magnetismus = [[Paramagnetismus|paramagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = 3,9 · 10−4)<ref name="CRC">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=4 |Startseite=142 |Endseite=147 }} Die Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Schmelzpunkt_K = 2430
| Schmelzpunkt_C = 2157
| Siedepunkt_K = 4538 K
| Siedepunkt_C = 4265
| MolaresVolumen = 8,63 · 10−6
| Verdampfungswärme = 550 kJ/mol
| Schmelzwärme = 23
| Dampfdruck =
| RefTempDampfdruck_K =
| Schallgeschwindigkeit =
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K =
| SpezifischeWärmekapazität = 
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K =
| ElektrischeLeitfähigkeit = 4,54 · 106
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
| Wärmeleitfähigkeit = 51
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K = 
| Oxidationszustände = −3 bis 7
| Normalpotential = 0,272 [[Volt|V]] (TcO2 + 4 e− + 4 H+ → Tc + 2 H2O)
| Elektronegativität = 1,9
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|/}}
| EUH = {{EUH-Sätze|/}}
| P = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P =
| Radioaktiv = Ja
| Isotope = {{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 95
| NH = 0
| Halbwertszeit = 20 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,691
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|95Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 96
| NH = 0
| Halbwertszeit = 4,28 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,973
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|96Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 97
| NH = 0
| Halbwertszeit = 2,6 · 106 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,320
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|97Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 98
| NH = 0
| Halbwertszeit = 4,2 · 106 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,796
| Zerfallstyp1ZP = [[Ruthenium|98Ru]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 99
| NH = '''100'''
| Halbwertszeit = 2,111 · 105 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,294
| Zerfallstyp1ZP = [[Ruthenium|99Ru]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = Tc
| Massenzahl = 99''m''
| NH = 0
| Halbwertszeit = 6,01 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Isomerieübergang|IT]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,1405
| Zerfallstyp1ZP = 99Tc
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp2ZE = 0,437
| Zerfallstyp2ZP = [[Ruthenium|99Ru]]
}}
| NMREigenschaften =
}}

'''Technetium''' ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Tc und der [[Ordnungszahl]] 43. Es kommt auf der Erde natürlicherweise vor, wenn auch in sehr geringen Mengen. Technetium war das erste künstlich hergestellte Element und erhielt deswegen seinen aus dem [[Altgriechische Sprache|altgriechischen]] Wort {{lang|grc|τεχνητός|technētós}} („künstlich“, Ableitung von {{lang|grc|τέχνη|[[Techne|téchne]]}}) hergeleiteten Namen.

Es zählt zu den [[Übergangsmetalle]]n, im [[Periodensystem]] steht es in der [[Periode-5-Element|5. Periode]] und der 7. [[Nebengruppe]] (Gruppe 7) oder [[Mangangruppe]].

Alle Technetium-[[Isotop]]e sind [[Radioaktivität|radioaktiv]], das heißt, sämtliche [[Atomkern]]e, die 43 [[Proton]]en enthalten, sind instabil und zerfallen. Technetium und das schwerere [[Promethium]] (61) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als [[Bismut]] (83), die diese Eigenschaft besitzen.

== Geschichte ==
Viele Jahre gab es in dem von dem russischen Chemiker [[Dmitri Iwanowitsch Mendelejew|Dmitri Mendelejew]] vorgeschlagenen [[Periodensystem]] der Elemente eine Lücke zwischen den Elementen [[Molybdän]] (42) und [[Ruthenium]] (44), die auf ein bisher unidentifiziertes Element hinwies. Mendelejew selbst gab ihm den Namen ''Eka-Mangan'' und sagte mit guter Näherung unter anderem seine Masse voraus. In der Folgezeit versuchten zahlreiche Forscher, das fehlende Element zu entdecken; seine Position im Periodensystem stärkte die Annahme, dass es leichter zu finden sei als andere, noch unentdeckte Elemente mit höheren Ordnungszahlen.

: [[Datei:Periodensystem Mendelejews.jpg|mini|ohne|hochkant=2.5|Mendelejews Periodensystem von 1871 mit einer Lücke für Technetium (''– = 100'') in Reihe 6, hinter Molybdän (''Mo = 96'')]]

=== Fehlgeschlagene Entdeckungen ===
Die Anzahl der vermeintlichen Nachweise des Elements sowie der mit dem Element in Verbindung gebrachten Entdeckungen ist ungewöhnlich groß. Die erste vermeintliche Entdeckung, die mit Technetium in Verbindung gebracht wurde, ist die von ''Polinium'' 1828 durch [[Gottfried Osann]]. Dieser meinte, neben der tatsächlichen Entdeckung des [[Ruthenium]]s, auch ein Element entdeckt zu haben, das er Polinium nannte. Es stellte sich allerdings bald heraus, dass es sich bei dem Fund um unreines [[Iridium]] handelte. Aufgrund der Lage im damals noch nicht vollständig bekannten [[Periodensystem]] wurde die Entdeckung mit Technetium in Verbindung gebracht.<ref name="Kenna">B. T. Kenna: ''The Search for Technetium in Nature.'' In: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 39 (2), 1962, S. 436–442; [[doi:10.1021/ed039p436]].</ref><ref name="history-origin">Norman E. Holden: [http://www.nndc.bnl.gov/content/elements.html ''History of the Origin of the Chemical Elements and Their Discoverers.''] Brookhaven National Laboratory; abgerufen am 5. Mai 2009.</ref>

Das nächste vermeintliche Element, das für das spätere Technetium gehalten wurde, war das 1846 entdeckte ''Ilmenium''. Über dieses, angeblich dem [[Niob]] und [[Tantal]] ähnliche Element (wahrscheinlich war es unreines Niob) wurde von seinem Entdecker [[Hans Rudolph Hermann]]<ref>R. Hermann (1846): ''Untersuchungen russischer Mineralien (7. Fortsetzung) 28) Ueber Ilmenium, ein neues Metall, auch über Titan, Tantal und Niobium, so wie über Aeschynit, Ytteroilmenit und Columbit''. Journal für Praktische Chemie 38(1) Seiten 91–123. {{doi|10.1002/prac.18460380112}}</ref> 30 Jahre nach der Entdeckung und unter Einbeziehung des inzwischen etablierten Periodensystems behauptet, es sei das fehlende Eka-Mangan. Auch das 1847 von [[Heinrich Rose]] vermeintlich gefundene ''Pelopium'' wurde für Technetium gehalten.<ref name="Kenna" /><ref>Frederik A. A. de Jonge, Ernest K. J. Pauwels: ''Technetium, the missing element.'' In: ''[[European Journal of Nuclear Medicine]].'' 23 (3), 1996, S. 336–344; [[doi:10.1007/BF00837634]].</ref>

Die erste Fehlentdeckung, bei der tatsächlich nach dem fehlenden Element mit der Ordnungszahl 43 gesucht wurde, war das ''Davyum''. 1877 meldete der russische Chemiker [[Serge Kern]] die Entdeckung des fehlenden Elements in [[Platin]]-Erz und gab dem vermeintlichen Element nach dem englischen Chemiker Sir [[Humphry Davy]] den Namen ''Davyum''.<ref>Serge Kern: [http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?4KY28.9/405/100/432/0/0 ''LE NOUVEAU MÉTAL «LE DAVYUM».''] In: ''[[La Nature]].'' Nr. 234, 24. November 1877, S. 401–402.</ref> Der Fund stellte sich jedoch als Mischung aus [[Iridium]], [[Rhodium]] und [[Eisen]] heraus.

Eine weitere vermeintliche Entdeckung fand im Jahr 1896 mit ''Lucium'' statt, dabei handelte es sich jedoch um [[Yttrium]]. Schließlich schloss der japanische Chemiker [[Masataka Ogawa]] aus der Analyse eines Minerals auf die Anwesenheit von ''Nipponium'' (benannt nach ''Nippon'', dem japanischen Wort für [[Japan]]), das er für das Element mit der Ordnungszahl 43 hielt.<ref>H. K. Yoshihara: ''Discovery of a new element 'nipponium': re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa.'' In: ''[[Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy]].'' 59 (8), 2004, S. 1305–1310; [[doi:10.1016/j.sab.2003.12.027]].</ref> Spätere Analysen deuteten stattdessen auf [[Rhenium]] hin.<ref name="Kenna" />

=== Irrtümlicher Nachweis durch Noddack, Tacke und Berg ===
Die deutschen Chemiker [[Walter Noddack]], [[Ida Noddack|Ida Tacke]] und [[Otto Berg (Chemiker)|Otto Berg]] berichteten im Jahr 1925 von der Entdeckung des Elements 43 und gaben ihm den Namen ''Masurium'', abgeleitet von [[Masuren]], der Heimat von Walter Noddack.<ref>Hans Zettler: ''Masurium – ein Name, den keiner mehr nennt. Warum das Element 43 Technetium heißt. Rehabilitation von W. Noddack und I. Tacke.'' In: ''[[Frankfurter Allgemeine Zeitung|FAZ]].'' 22. Februar 1989.</ref><ref name="multidict" /> Die Gruppe beschoss an der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|Physikalisch-Technischen Reichsanstalt Berlin]] das Mineral [[Columbit]] mit einem Elektronenstrahl und schloss aus den Röntgenspektren auf die Anwesenheit von Element 43. Das beobachtete Signal war jedoch nahe an der Nachweisgrenze und konnte von anderen Arbeitsgruppen zu dieser Zeit nicht reproduziert werden. Eine präparative Reindarstellung gelang – im Einklang mit der [[Mattauchsche Isobarenregel|Mattauchschen Isobarenregel]] – nicht. Die Entdeckung wurde deshalb nicht anerkannt.<ref name="armstrong">John T. Armstrong: [http://pubs.acs.org/cen/80th/technetium.html ''Technetium.''] In: ''Chemical & Engineering News.'' 2003.</ref><ref>Kevin A. Nies: [http://www.hypatiamaze.org/ida/tacke.html ''Ida Tacke and the warfare behind the discovery of fission.''] 2001, abgerufen am 5. Mai 2009.</ref> Noch im Jahr 1933 verwendeten etliche Artikel über die Entdeckung der Elemente den Namen Masurium (Symbol: Ma) für das Element 43.<ref>Mary Elvira Weeks: ''The Discovery of the Elements, XX: Recently Discovered Elements.'' In: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 10, 1933, S. 161–170; [[doi:10.1021/ed010p161]].</ref>

In den Jahren zwischen 1988 und 2005 wurde die Zurückweisung der Entdeckung wiederholt in Frage gestellt. Der Physiker van Assche nahm zunächst eine Revision der originalen Photoplatte der Noddacks vor und kam zu dem Schluss, dass 1925 tatsächlich ein Nachweis natürlich vorkommenden Technetiums aus der spontanen U-238 Spaltung gelungen sein könnte.<ref>Pieter H. M. Van Assche: ''The ignored discovery of the element Z = 43''; ''[[Nuclear Physics A]]'', 1988, ''480'' (2), S. 205–214; [[doi:10.1016/0375-9474(88)90393-4]].</ref> [[John T. Armstrong]] vom US-amerikanischen [[National Institute of Standards and Technology]] simulierte später die Experimente mit einem Computer und kam zu vergleichbaren Resultaten wie Noddack, Berg und Tacke. Unterstützung kam durch eine Arbeit von [[David Curtis]] vom [[Los Alamos National Laboratory]], der das sehr geringe natürliche Vorkommen von Technetium mit den Methoden von Noddack, Tacke und Berg nachwies. Die Debatte über die umstrittene Erstentdeckung schien daher kurzzeitig wieder offen.<ref name="armstrong" /><ref>Roberto Zingales: ''From Masurium to Trinacrium: The Troubled Story of Element 43.'' In: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 82, 2005, S. 221–227; [[doi:10.1021/ed082p221]].</ref> Wenig später wurde der bis dahin jüngste Bericht über eine „Rehabilitierung“ jedoch wieder zurückgenommen und die neuerlichen Irrtümer klar benannt.<ref>Fathi Habashi: ''The History of Element 43—Technetium'' und Entgegnung von Roberto Zingales in: ''[[Journal of Chemical Education]].'' 83, 2006, S. 213; [[doi:10.1021/ed083p213.1]].</ref> Es war inzwischen klar geworden, dass die Nachweisgrenze der röntgenanalytischen Methode der Noddacks nicht ausreichte, um natürlich vorkommende Technetium-Spuren zu erfassen.<ref>P. K. Kuroda: ''A Note on the Discovery of Technetium''; ''[[Nuclear Physics A]]'', 1989, ''503'', S. 178–182; [[doi:10.1016/0375-9474(89)90260-1]].</ref><ref>Günter Herrmann: ''Technetium or masurium — a comment on the history of element 43''; ''[[Nuclear Physics A]]'', 1989, ''505'', S. 352–360; [[doi:10.1016/0375-9474(89)90379-5]].</ref>

=== Nachweis durch Segrè und Perrier ===
[[Datei:Segre.jpg|mini|hochkant|Emilio Segrè]]
1937, 66 Jahre nachdem [[Dmitri Iwanowitsch Mendelejew|Dmitri Mendelejew]] viele der Eigenschaften des Technetiums vorhergesagt hatte, wurde das Element schließlich auf unumstrittene Weise nachgewiesen. [[Emilio Segrè]] und [[Carlo Perrier]], beide an der [[Universität Palermo]] tätig, isolierten das neue Element aus einer mit [[Deuteron]]en bombardierten [[Molybdän]]folie, die Segrè zu Anfang des Jahres von [[Ernest Lawrence]] von der [[University of California, Berkeley]], USA, erhalten hatte:
: <math>\mathrm{^{96}_{42}Mo\ +\ ^{2}_{1}D\ \longrightarrow\ ^{97}_{43}Tc\ +\ ^{1}_{0}n}</math>
: Molybdän wird mit Deuteronen unter [[Neutron]]enemission zu Technetium umgesetzt.

Segrè und Perrier benannten das erste künstlich hergestellte Element nach dem griechischen Wort ''τεχνητός'' (Transkription ''technētós'') für „künstlich“ als Technetium<ref name="blocks">John Emsley: ''Nature’s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements.'' Oxford University Press, New York 2001, ISBN 0-19-850340-7, S. 422–425.</ref><ref>C. Perrier, E. Segrè: ''Technetium: The Element of Atomic Number 43.'' In: ''[[Nature]].'' 159, 1947, S. 24; [[doi:10.1038/159024a0]].</ref> und gingen damit nicht auf Wünsche von Verantwortlichen der Universität Palermo ein, die nach dem lateinischen Wort für Palermo, ''Panormus'', stattdessen den Namen ''Panormium'' vorgeschlagen hatten.<ref name="history-origin" /><ref name="multidict">{{Internetquelle |titel=Elementymology and Elements Multidict, „Technetium“ |url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Tc |abruf=2009-05-05 |autor=Peter van der Krogt |sprache=en}}</ref>

=== Nuklearmedizinische Anwendungen ===
Powell Richards veröffentlichte im Juni 1960 die erste Studie zur Anwendung des [[Isomer (Kernphysik)|Kernisomers]] 99''m''Tc (Halbwertszeit 6 h) in der [[Nuklearmedizin]]. 99''m''Tc wird mittels [[Technetium-99m-Generator]]en aus dem stabileren 99Mo (Halbwertszeit 66 h) gewonnen. Die erste Methode zur wirtschaftlichen Trennung von 99Mo und 99''m''Tc wurde in den 1960er-Jahren von den US-amerikanischen Forschern Walter Tucker und Margaret Green am [[Brookhaven National Laboratory]] entwickelt.

Der Forschungsreaktor [[Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz|FRM II]] in München stellt mit der Bestrahlung von Uranplättchen einen signifikanten Anteil des weltweiten Verbrauchs von Molybdän Mo-99 als Vorprodukt für Technetium-99 her. Seit 2015 deckt FRM II den deutschen Bedarf (etwa 10 % der weltweiten Produktion), seit 2019 etwa 50 % des europäischen Bedarfs. Weitere Reaktoren und Anlagen sind in Frankreich, in den Niederlanden, in Belgien und in Kanada im Einsatz. Neue Einrichtungen werden hier nötig, nachdem diese Anlagen ihre Lebensdauer überschritten haben bzw. haben werden.<ref>{{Internetquelle |autor=deutschlandfunk.de |url=https://www.deutschlandfunk.de/technetium-99-wird-knapp-100.html |titel=Technetium-99 wird knapp |sprache=de |abruf=2022-08-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.frm2.tum.de/frm2/industrie-medizin/radioisotopen-produktion/molybdaen-99/ |titel=Molybdän-99 |sprache=de |abruf=2022-08-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=deutschlandfunk.de |url=https://www.deutschlandfunk.de/technetium-99m-neue-anlage-fuer-ein-radioaktives-100.html |titel=Technetium-99m - Neue Anlage für ein radioaktives Kontrastmittel |sprache=de |abruf=2022-08-07}}</ref>

== Vorkommen ==
=== Außerirdisches Vorkommen ===
1952 wies der US-amerikanische Astronom [[Paul Willard Merrill]] auf [[Spektroskopie|spektroskopische]] Weise in [[Roter Riese|Roten Riesensternen]] der [[Spektralklasse|S-; M- und N-Klasse]] größere Mengen Technetium nach.<ref>S. Paul, W. Merrill: ''Spectroscopic Observations of Stars of Class S.'' In: ''[[The Astrophysical Journal]].'' 116, 1952, S. 21–26; [[doi:10.1086/145589]].</ref> Weil diese Sterne am Ende ihrer Entwicklung stehen und dementsprechend alt sind, die längste Halbwertszeit eines Technetium-Isotops aber nur wenig mehr als 4 Millionen Jahre beträgt, war dies der erste eindeutige Beweis dafür, dass Technetium und andere schwere Elemente durch [[Kernfusion]] im Inneren von Sternen entstehen. Bei [[Hauptreihe]]nsternen wie der Sonne ist die Temperatur im Sterninneren allerdings nicht hoch genug für die Synthese von Elementen schwerer als Eisen. Bedingungen, wie sie im Inneren von Roten Riesen herrschen, sind für die Technetium-Synthese daher unerlässlich.<ref name="s8">K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 7–9.</ref><ref name="CRC_4">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=4 |Startseite=35 |Endseite= }}</ref><ref>Charlotte E. Moore: ''Technetium in the Sun.'' In: ''[[Science]].'' 114, Nr. 2951, 1951, S. 59–61; [[doi:10.1126/science.114.2951.59]]; PMID 17782983.</ref>

=== Irdisches Vorkommen ===
[[Datei:UraniumUSGOV.jpg|mini|Uranerz enthält Spuren an Technetium]]
Seit man die Existenz eines Elements mit der Ordnungszahl 43 annahm, wurde auf der Erde nach natürlichen Vorkommen gesucht. Erst 1961 gelang es, aus 5,3 kg [[Pechblende]] aus [[Katanga (Provinz)|Katanga]] in Afrika ungefähr 1 ng Technetium zu isolieren und spektrografisch nachzuweisen.<ref name="s8" /> Aus der [[Spontane Spaltung|Spontanspaltung]] von 238U-Kernen entsteht dabei unter anderem Technetium. Dadurch enthält 1 kg Natururan ca. 1 ng Technetium.<ref name="blocks" /><ref>Paul Dixon, David B. Curtis, John Musgrave, Fred Roensch, Jeff Roach, Don Rokop: ''Analysis of Naturally Produced Technetium and Plutonium in Geologic Materials.'' In: ''[[Analytical Chemistry]].'' 69 (9), 1997, S. 1692–1699; [[doi:10.1021/ac961159q]].</ref><ref>D. Curtis: ''Nature’s uncommon elements: plutonium and technetium.'' In: ''[[Geochimica et Cosmochimica Acta]].'' 63 (2), 1999, S. 275–285; [[doi:10.1016/S0016-7037(98)00282-8]].</ref>

:<math>\mathrm{ ^{238}_{\ 92}U\ \xrightarrow {sf}\ ^{137}_{\ 53} I + ^{99}_{39} Y + 2\, ^{1}_{0} n } </math>

:<math>\mathrm{ ^{99}_{39}Y\ \xrightarrow [1{,}47\,s]{\beta^{-}} \ ^{99}_{40}Zr\ \xrightarrow [2{,}1\,s]{\beta^{-}} \ ^{99}_{41}Nb\ \xrightarrow [15{,}0\,s]{\beta^{-}} \ ^{99}_{42}Mo\ \xrightarrow [65{,}94\, h]{\beta^-} \ ^{99}_{43}Tc\ \xrightarrow [211100\,a] {\beta^{-}} \ ^{99}_{44}Ru } </math>

Alles auf der Erde natürlich vorhandene Technetium ist ein temporäres Zwischenprodukt des nuklearen Zerfalls schwerer Atomkerne und zerfällt nach einiger Zeit selbst wieder. Das Vorkommen dieses Elements auf der Erde ist daher nicht mit dem eines stabilen Elements gleichzusetzen. Insgesamt liegt der Technetium-Gehalt der [[Erdkruste]] nur wenig höher als der des [[Francium]]s und [[Astat]]s, beides ebenfalls radioaktive Elemente, die nur im Mikrogramm-Maßstab auf der Erde vorhanden sind. Die Technetium-Konzentration war vor etwa zwei Milliarden Jahren beim [[Naturreaktor Oklo]] erhöht, da dort eine sich selbst erhaltende Kernspaltungs-Kettenreaktion ablief. Nachzuweisen ist dies heute durch den erhöhten Anteil von 99Ru; jenem [[Ruthenium]]-Isotop, das beim Zerfall von Technetium-99 entsteht.<ref>{{Literatur |Autor=H. Hidaka, N. Kano, A. Masuda |Titel=Estimation of burnup in the Oklo natural nuclear reactor from ruthenium isotopic composition |Sammelwerk=Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry |Band=155 |Nummer=2 |Datum=1991-09-01 |DOI=10.1007/BF02165064 |Seiten=107–113}}</ref> Bei etwa 6 % der Spaltungen von 235U entstehen Tc-99-Atomkerne bzw. dessen kurzlebige Mutternuklide.<ref>{{Internetquelle |url=https://wwwndc.jaea.go.jp/cgi-bin/FPYfig |titel=Fission Yield Graph |werk=jaea.go.jp |abruf=2022-12-20}}</ref>

In der [[Biosphäre]] kommt Technetium ausschließlich als Resultat menschlicher Aktivitäten vor.<ref name="yoshihara">K. Yoshihara: ''Technetium in the Environment.'' In: K. Yoshihara, T. Omori (Hrsg.): ''Technetium and Rhenium – Their Chemistry and Its Applications.'' (= [[Topics in Current Chemistry]]. Vol. 176). Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg 1996, ISBN 3-540-59469-8.</ref> Bei oberirdischen Kernwaffentests wurden bis 1994 etwa 250 kg Technetium in der Atmosphäre erzeugt, dazu kommen etwa 1600 kg, die bis 1986 weltweit aus [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen und [[Kernreaktor]]en freigesetzt wurden.<ref name="yoshihara" /> Allein aus der Anlage im britischen [[Sellafield]] wurden von 1995 bis 1999 etwa 900 kg des Metalls in die [[Irische See]] eingeleitet, seit dem Jahr 2000 ist die gesetzlich erlaubte Eintragsmenge allerdings auf 140 kg pro Jahr begrenzt.<ref>Keiko Tagami: {{Webarchiv |url=http://www.soc.nii.ac.jp/jnrs/paper/JN41/j041Tagami.pdf |text=''Technetium-99 Behaviour in the Terrestrial Environment – Field Observations and Radiotracer Experiments.'' |wayback=20110716074258}} In: ''[[Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences]].'' 4, 2003, S. A1–A8.</ref>

In Lebewesen lässt sich Technetium nur in Ausnahmefällen nachweisen, etwa bei [[Hummer]]n der stark belasteten Irischen See.<ref>John D. Harrison, Alan Phipps: [http://www.iop.org/EJ/abstract/0952-4746/21/1/004 ''Gut transfer and doses from environmental technetium.''] In: ''[[J. Radiol. Prot.]]'' 21, 2001, S. 9–11; [[doi:10.1088/0952-4746/21/1/004]].</ref> Im menschlichen Körper findet es sich in der Regel nur bei Patienten, die sich einer technetiumbasierten nuklearmedizinischen Anwendung unterzogen haben.

== Gewinnung und Entsorgung ==
Für medizinische Zwecke wird Technetium meist durch [[Kernspaltung]] oder Neutronenbeschuss von 98Mo gewonnen:

: <math>\mathrm{^{98}_{42}Mo\ +\ ^{1}_{0}n\ \longrightarrow\ ^{99}_{42}Mo}</math>

Die 99Mo-Kerne zerfallen unter Aussendung von [[Betastrahlung]] mit einer Halbwertszeit von 2 Tagen und 19 Stunden in angeregte (metastabile oder [[Isomer (Kernphysik)|isomere]]) 99''m''Tc-Kerne:

: <math>\mathrm{^{99}_{42}Mo\ \longrightarrow\ ^{99m}_{\ \ 43}Tc\ +\ e^{-}\ +\ \overline\nu_{e}}</math>

In der Praxis ist Molybdän nicht als Element, sondern in Form seines an [[Aluminiumoxid]]säulen [[Adsorption|adsorbierten]] Salzes Molybdat (MoO42−) der Ausgangsstoff der Technetium-Gewinnung, so dass nicht elementares Technetium, sondern das Pertechnetat-Ion (TcO4−) entsteht und zwar in typischen Konzentrationen von zwischen 10−6 und 10−8 Mol pro Liter. Dieses wird an seinem Einsatzort zunächst von dem verbliebenen Molybdat getrennt, bevor es in Gegenwart geeigneter [[Ligand]]en, organischer Substanzen, die sich mit Technetium zu Komplexen verbinden, durch Wasserstoffgas H2 zum reinen Element [[Reduktion (Chemie)|reduziert]] werden kann. Das solcherart komplexgebundene metastabile Isotop 99''m''Tc geht mit einer Halbwertszeit von nur sechs Stunden durch Aussendung von Gammastrahlung in den Grundzustand 99Tc über:

: <math>\mathrm{^{99m}_{\ \ 43}Tc\ \longrightarrow\ ^{99}_{43}Tc\ +\ \gamma}</math>

Es ist diese Strahlung, die in der medizinischen Diagnostik genutzt wird.

Daneben entstehen pro Jahr in Kernreaktoren mehrere Tonnen Technetium aus der Spaltung des [[Uran]]isotops 235U; sie haben an allen [[Spaltprodukt]]en eines abgebrannten Brennelements einen Anteil von etwa 6 %. Die bis zu Beginn des 21. Jahrhunderts künstlich hergestellte Gesamtmenge des Metalls liegt bei mehr als 78 Tonnen<ref name="yoshihara" /> und damit weit über den natürlichen Technetiumvorkommen.

Der größte Teil des reaktorproduzierten Metalls bildet nur unerwünschten [[Radioaktiver Abfall|radioaktiven Abfall]]. Bei seiner Lagerung muss das mit einer Halbwertszeit von mehr als 200.000 Jahren recht langlebige Isotop 99Tc berücksichtigt werden, das in der Zeit zwischen etwa 10.000 und etwa 1.000.000 Jahren nach seiner Erzeugung die dominante Strahlungsquelle darstellt.<ref name="yoshihara" /> Zur Entsorgung werden in erster Linie als stabil angesehene geologische Formationen wie [[Salzstock|Salzstöcke]] in Betracht gezogen; Kritiker äußern allerdings die Befürchtung, dass das Element dennoch durch Wasser in die Umgebung ausgewaschen werden könnte. Daneben wird auch die Möglichkeit der [[Transmutation]], der Umwandlung des Metalls in andere Elemente – zum Beispiel durch Neutronenbeschuss, erwogen. Technetium-99 kann durch [[Neutroneneinfang]] in das kurzlebige Tc-100 umgewandelt werden, welches mit wenigen Minuten Halbwertszeit zu stabilem Ruthenium-100 zerfällt. Obwohl das Verfahren im Labormaßstab bereits erfolgreich durchgeführt werden konnte und obwohl Ruthenium ein wertvolles Edelmetall ist, sind die Energiemengen, welche zur Erzeugung von Neutronen benötigt werden, ein Hindernis.<ref>[http://www.janleenkloosterman.nl/papers/konings9801.pdf Transmutation of Technetium in the Petten High Flux Reactor: A Comparison of Measurements and Calculations], 1998.</ref><ref>{{Literatur |Autor=Vladimir Peretroukhine, Viacheslav Radchenko, Andrei Kozar', Valeriy Tarasov, Iury Toporov |Titel=Technetium transmutation and production of artificial stable ruthenium |Sammelwerk=Comptes Rendus Chimie |Band=7 |Nummer=12 |Datum=2004-12-01 |DOI=10.1016/j.crci.2004.05.002 |Seiten=1215–1218}}</ref>

Zur kommerziellen Verwendung wird Technetium im Kilogramm-Maßstab in [[Wiederaufarbeitung]]sanlagen aus abgebrannten Nuklearbrennstäben gewonnen. Dazu wird es zunächst zu Pertechnetat TcO4− oxidiert und dann nach einer Abklingzeit von mehreren Jahren in gelöster Form durch [[Extraktion (Verfahrenstechnik)|Extraktion]] und [[Ionenaustauscher|Ionenaustauschverfahren]] von Uran-, [[Plutonium]]- und anderen Verbindungen getrennt. Die Produkte [[Ammoniumpertechnetat]] NH4TcO4 oder auch Ammoniumtechnetiumhexachlorid (NH4)2TcCl6 können dann bei hohen Temperaturen durch thermische Zersetzung in [[Wasserstoff]]gas H2 zu elementarem Technetium reduziert werden. Alternativ kann das Metall durch Elektrolyse von Ammoniumpertechnetat in mit Wasserstoffperoxid (H2O2) angereicherter Schwefelsäure (H2SO4) gewonnen werden.

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
[[Datei:Hexagonal dichteste Kugelpackung.svg|mini|Kristallstruktur von Technetium]]
Technetium ist ein radioaktives [[Metalle|Metall]], das in der häufigen Pulverform mattgrau erscheint. Als makroskopischer Festkörper hat es dagegen eine silbergraue Farbe und ähnelt dadurch dem Element [[Platin]].<ref name="CRC_4" /> Charakteristische [[Spektrallinie]]n der Technetiumatome liegen bei 363, 403, 410, 426, 430 und 485 [[Nanometer]]n.<ref name="CRC_10">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=10 |Startseite=75 |Endseite= }}</ref>

Sowohl der [[Schmelzpunkt|Schmelz-]] als auch der [[Siedepunkt]] von jeweils 2157 und 4265 °C liegen zwischen den entsprechenden Werten der Gruppennachbarn [[Mangan]] und [[Rhenium]]. Das reine Massenmetall kristallisiert im [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonalen Kristallsystem]] (hexagonal-dichteste Kugelpackung, [[Magnesium]]-Typ) in der {{Raumgruppe|P63/mmc|lang}} mit den [[Gitterparameter]]n a = 275,3 pm und c = 440 pm sowie zwei [[Formeleinheit]]en pro [[Elementarzelle]].<ref name="Schubert">K. Schubert: ''Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente.'' In: ''[[Acta Crystallographica B]].'' 30, 1974, S. 193–204; [[doi:10.1107/S0567740874002469]].</ref> Die Kristallstruktur des nanodispersen Reinmetalls ist kubisch. Nanodisperses Technetium hat kein geteiltes NMR-Spektrum, während hexagonales Bulk-Technetium das Tc-99-NMR-Spektrum in 9 Satelliten geteilt hat.<ref>{{Literatur |Autor=V. P. Tarasov, Yu. B. Muravlev, K. E. German & N. N. Popova |Titel=99-Tc NMR of Supported Technetium Nanoparticles |Sammelwerk=Zeitschrift: Doklady Physical Chemistry |Band=377, S. 71–76 (2001) |Verlag=MAIK |Datum=March 2001}}</ref><ref>[https://link.springer.com/article/10.1023/A:1018872000032 99Tc NMR of Supported Technetium Nanoparticles], auf link.springer.com</ref><ref>{{Literatur |Autor=V. P. Tarasov, Yu. B. Muravlev and K.E. Guerman |Titel=Knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in technetium metal |Sammelwerk=Zeitschrift: Journal of Physics: Condensed Matter |Band=Volume 13, Number 48, p.11041 |Datum=2001-11-16}}</ref><ref>[https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/13/48/328/pdf Knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in technetium metal], auf iopscience.iop.org</ref>

Metallisches Technetium ist leicht [[Paramagnetismus|paramagnetisch]], das heißt, seine [[magnetische Suszeptibilität]] Χm ist positiv, die magnetischen [[Dipol (Physik)|Dipole]] im Inneren des Materials richten sich parallel zu einem externen [[Magnetismus|Magnetfeld]] aus und die Substanz wird in selbiges hineingezogen.<ref name="enc" /> Bei Temperaturen unterhalb von 7,7 Kelvin ist das reine Element ein [[Supraleiter#Supraleiter 2. Art|Supraleiter 2. Art]], verliert also seinen [[Elektrischer Widerstand|elektrischen Widerstand]]; schon kleinste Verunreinigungen heben diese Temperatur allerdings auf 11,2 Kelvin an. Die Eindringtiefe magnetischer Felder im supraleitenden Zustand ist für Technetium nach [[Niob]] die zweitgrößte aller Metalle.<ref>S. H. Autler: ''Technetium as a Material for AC Superconductivity Applications.'' In: ''Proceedings of the 1968 Summer Study on Superconducting Devices and Accelerators.'' abgerufen am 5. Mai 2009 [http://www.bnl.gov/magnets/Staff/Gupta/Summer1968/0049.pdf (PDF)]</ref> [[Kernspinresonanz]]-Untersuchungen mit Technetium sind aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Isotops 99Tc möglich.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 96.</ref> Die Elementarzellenparameter des orthorhombischen Tc-Metalls wurden angegeben, wenn Tc mit Kohlenstoff verunreinigt ist (a = 0,2805(4), b = 0,4958(8), c = 0,4474(5)·nm für Tc-C mit 1,38 Gew.-% C und a = 0,2815(4), b = 0,4963(8), c = 0,4482(5) •nm für Tc-C mit 1,96 Gew.-% C).<ref>{{Literatur |Autor=K. E. German, V. F. Peretrukhin, K. N. Gedgovd, M. S. Grigoriev, A. V. Tarasov, Yu V. Plekhanov, A. G. Maslennikov, G. S. Bulatov, V. P. Tarasov, M. Lecomte |Titel=Tc Carbide and New Orthorhombic Tc Metal Phase |Sammelwerk=Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences |Band=6 |Nummer=3 |Datum=2005 |DOI=10.14494/jnrs2000.6.3_211 |Seiten=211–214 |Online=https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnrs2000/6/3/6_3_211/_article |Abruf=2023-10-14}}</ref>

=== Chemische Eigenschaften ===
Technetium liegt im Periodensystem in seiner Gruppe zwischen den beiden Elementen [[Mangan]] und [[Rhenium]], ähnelt in seinen chemischen Eigenschaften jedoch nur dem letzteren.

Das Technetium-Atom besitzt sieben [[Valenzelektron]]en, zwei davon im 5s-[[Atomorbital|Orbital]], die restlichen fünf im 4d-Orbital, die maximale Oxidationsstufe beträgt daher +VII. Die ersten drei [[Ionisierungsenergie]]n von 702, 1472 und 2850 kJ/mol liegen allesamt unter den entsprechenden Werten des leichteren Gruppennachbarn [[Mangan]], was sich qualitativ auf den größeren Abstand der Valenzelektronen zum Kern und ihre dadurch verminderte elektrische Wechselwirkungsenergie zurückführen lässt. Insbesondere ist die Differenz zwischen zweiter und dritter Ionisationsenergie von 1378 kJ/mol bedeutend geringer als die des Mangans von 1739 kJ/mol. Anders als dieses Element, dessen Chemie daher im Wesentlichen die des ''zweifach'' positiv geladenen Mn2+-Ions ist, findet man Technetium häufig in anderen Oxidationsstufen.<ref>Nuclear Energy Agency (1999): [https://oecd-nea.org/dbtdb/pubs/vol3-technetium.pdf ''Chemical Thermodynamics of Technetium.''] (PDF; 5,3 MB)</ref> Die wichtigsten sind +IV, +V und +VII, daneben findet man Verbindungen, in denen Technetium die Oxidationszahlen −I, 0, +I, +III oder +VI einnimmt, während der für Mangan so charakteristische +II-Zustand nur selten auftritt.<ref name="enc">{{Literatur |Autor=S. J. Rimshaw |Hrsg=Cifford A. Hampel |Titel=The Encyclopedia of the Chemical Elements |Verlag=Reinhold Book Corporation |Ort=New York |Datum=1968 |Seiten=689–693}}</ref>

In feuchter Luft läuft das Metall durch [[Oxidation]] langsam an. Die Pulverform ist nicht nur brennbar, sondern allgemein reaktiver und verbindet sich heftig mit [[Halogene]]n. Technetium löst sich nur in [[Säuren|oxidierenden Säuren]] wie konzentrierter [[Schwefelsäure]] (H2SO4) oder [[Salpetersäure]] (HNO3), nicht jedoch in [[Salzsäure]] (HCl(aq)) oder [[Flusssäure]] (HF(aq)); in gasförmigem [[Chlorwasserstoff|Chlor-]] und [[Fluorwasserstoff]] ist das Metall beständig.<ref name="CRC_4" />

== Isotope ==
Von Technetium sind bisher 34 [[Isotop]]e bekannt, deren [[Massenzahl]]en zwischen 85 und 118 liegen. Das langlebigste davon ist mit einer [[Halbwertszeit]] von 4,2 Millionen Jahren 98Tc, gefolgt von 97Tc mit einer Halbwertszeit von 2,6 Millionen Jahren und 99Tc mit einer Halbwertszeit von 211.100 Jahren. Letzteres ist zugleich das häufigste und ökonomisch wichtigste Isotop und setzt mit einer Aktivität von 620 Millionen [[Becquerel (Einheit)|Becquerel]] pro Gramm eine weiche [[Betastrahlung]] der Energie 293,6 Kiloelektronenvolt (keV) frei.

Der Zerfallsmechanismus bei den Isotopen mit Massenzahlen unterhalb von 98 ist der [[Elektroneneinfang]], so dass [[Molybdän]]-Isotope entstehen; bei schwereren Technetium-Isotopen kommt es dagegen zum [[Betazerfall]] und zur Bildung von [[Ruthenium]]-Isotopen. Eine Ausnahme stellt lediglich 100Tc dar, das über beide Zerfallswege in ein anderes Element übergehen kann.<ref name="environmentalchemistry">{{Internetquelle |abruf=2009-05-05 |titel=Technetium, Nuclides / Isotopes |url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Tc-pg2.html}}</ref><ref name="CRC_11">{{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=11 |Startseite=106 |Endseite= }}</ref>

Neben den durch ihre Neutronenzahl unterschiedenen Isotopen existiert eine Reihe angeregter, ''[[Isomer (Kernphysik)|metastabiler]]'' Zustände wie 95''m''Tc, 97''m''Tc und 99''m''Tc, die mit Halbwertszeiten von (in dieser Reihenfolge) 61 Tagen, 90 Tagen und 6,01 Stunden in den zugehörigen Grundzustand übergehen. Das wichtigste metastabile Isotop ist 99''m''Tc, das eine große Rolle in der [[Nuklearmedizin]] spielt.<ref name="enc" /><ref name="environmentalchemistry" />

Die Instabilität des Technetiums lässt sich [[kernphysik]]alisch damit erklären, dass seine Ordnungszahl ungerade ist und die benachbarten Elemente [[Molybdän]] und [[Ruthenium]] sehr viele stabile Isotope haben ([[Mattauchsche Isobarenregel]]).

== Verwendung ==
[[Datei:Basedow-vor-nach-RIT.jpg|mini|hochkant|Technetium-Szintigrafie der Halsregion eines Patienten mit Morbus Basedow vor und nach Radioiodtherapie]]
[[Datei:Tc99minjektion.jpg|mini|hochkant|Injektion von 99''m''Tc. Die Spritze mit dem Radionuklid ist von einer Abschirmung umgeben.]]
Nur geringe Mengen Technetium werden wirtschaftlich genutzt; der größte Anteil kommt in der Medizin als Bestandteil von [[Radiopharmakon|Radiopharmaka]] zur Anwendung,<ref>K. Schwochau: ''Technetium radiopharmaceuticals: Fundamentals, synthesis, structure and development.'' In: ''[[Angewandte Chemie International Edition]].'' 33 (22), 1994, S. 2258–2267; [[doi:10.1002/anie.199422581]].</ref> es findet jedoch auch als Korrosionsschutz und als Betastrahlenquelle Verwendung.

=== Nuklearmedizin ===
Metastabiles 99''m''Tc ist aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit, der emittierten Gammastrahlung mit einer Energie von 140 [[Elektronvolt|keV]] und seiner Fähigkeit, sich an viele aktive [[Biomolekül]]e anzulagern, das bei weitem wichtigste, als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracer]] für [[Szintigrafie|szintigrafische]], also bildererstellende [[nuklearmedizin]]ische Untersuchungen<ref name="blocks" /> eingesetzte [[Nuklid]]. Dazu werden organische Liganden mit einer hohen Neigung, sich an Zellen des zu untersuchenden Organs zu binden, oder monoklonale [[Antikörper]], [[Protein]]e des [[Immunsystem]]s, die sich an ausgewählte [[Antigen]]e von Tumorzellen heften, an Technetium gekoppelt und [[Vene|intravenös]] in den Blutkreislauf des Patienten gespritzt. Das Metall konzentriert sich auf diese Weise in den gewünschten Organen und Geweben oder dem zu untersuchenden Tumor; die charakteristische Gammastrahlung kann dann durch mit [[Thallium]] dotierte [[Natriumiodid]]-[[Szintillator|Detektoren]] registriert und zur nicht-invasiven Diagnose, etwa des durch die Antikörper markierten Tumors, herangezogen werden. Auf diese Weise können das [[Gehirn]], die [[Schilddrüse]], die [[Lunge]]n, die [[Leber]], die [[Gallenblase]], die [[Milz]], die [[Niere]]n, [[Knochengewebe]], aber auch schwer zugängliche Teile des Darms untersucht werden.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 414.</ref> Die Kopplung von Technetium-Zinn-Verbindungen an [[Erythrozyt]]en, die roten Blutkörperchen, ermöglicht eine Diagnose von Erkrankungen des Blutgefäßsystems; Bindung von Technetium-[[Pyrophosphate]]n an [[Calcium]]ablagerungen des Herzmuskelgewebes wird bei der Diagnose von [[Herzinfarkt]]-Patienten eingesetzt.<ref name="heartscan">Joseph F. Smith: {{Webarchiv | url= http://www.chclibrary.org/micromed/00067370.html | wayback= 20020908124633| text=''Technetium heart scan.''}}</ref>

Die von 99''m''Tc emittierte energiereiche Gammastrahlung ermöglicht eine niedrige Dosierung. Nach der Untersuchung wird der größte Teil des bei einer nuklearmedizinischen Diagnose aufgenommenen Technetiums wieder ausgeschieden. Das verbliebene 99''m''Tc zerfällt schnell in 99Tc. Dieses besitzt eine lange Halbwertszeit von 212.000 Jahren und trägt wegen der relativ weichen Betastrahlung, die bei seinem Zerfall frei wird, nur zu einer geringen zusätzlichen Strahlenbelastung über die restliche Lebenszeit bei.<ref name="heartscan" /> In den [[Vereinigte Staaten|USA]] werden für Diagnose-Zwecke pro Jahr etwa sieben Millionen Einzeldosen 99''m''Tc verabreicht.

Technetium für nuklearmedizinische Zwecke wird – aufgrund der kurzen 6-Stunden-Halbwertszeit – in der Regel aus [[Technetium-99m-Generator]]en gewonnen.<ref>Jonathan R. Dilworth, Suzanne J. Parrott: ''The biochemical chemistry of technetium and rhenium.'' In: ''[[Chemical Society Reviews]].'' 27, 1998, S. 43–55; [[doi:10.1039/a827043z]].</ref> Allerdings gibt es auf der Welt nur fünf Reaktoren, in denen Molybdän-99 als Mutternuklid des Technetium-99 gewonnen wird (drei in Europa, einer in Südafrika und einer in Kanada). Im Jahr 2010 wurde berichtet, dass es wegen des großen Alters der meisten dieser Reaktoren und der damit verbundenen technischen Probleme zu mehreren Ausfällen einiger Reaktoren gekommen sei, was die Produktion von Technetium stark einschränkte. Man befürchtete, dass es infolge dieser Reaktorprobleme bald zu einer gravierenden Verknappung des für die Tumordiagnose wichtigen Isotops kommen könne.<ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/0,1518,693680,00.html ''Engpässe in der Tumormedizin. Krebsärzten gehen die Diagnosemittel aus.''] In: ''Der Spiegel.'' 11. Mai 2010.</ref><ref name="welt-167303981">{{Internetquelle | url=http://www.welt.de/wissenschaft/article167303981/Technetium-hilft-Krebs-zu-erkennen-Jetzt-wird-es-rar.html | titel=Krebs-Diagnostik: Es droht ein Mangel an Technetium-99 | autor=Norbert Lossau | werk=[[Die Welt#Online-Ausgabe|welt.de]] |datum=2017-08-02 |abruf=2018-10-07}}</ref>

=== Sonstige Anwendungen ===
Das nicht-angeregte Isotop 99Tc selbst wird als wirtschaftlich gut nutzbare Quelle für [[Betastrahlung|Betastrahlen]] eingesetzt. Es bietet den Vorteil, dass bei seinem Zerfall keinerlei Gammastrahlung auftritt, so dass nur relativ geringe Sicherheitsvorkehrungen notwendig sind.

Daneben ist Technetium in Form seiner Salze eines der besten Rostschutzmittel: [[Ammonium]]- oder Kaliumpertechnetat könnte als [[Korrosionsschutz]] für [[Stahl]] Anwendung finden. Ein Zusatz von 55 ppm (Millionstel Teilen) Kaliumpertechnetat (KTcO4) in belüftetem [[Ion|entionisiertem]] Wasser schützt dieses Material bis zu einer Temperatur von 250 °C vor Korrosion.<ref>{{Internetquelle |datum=2004-07 |titel=EPA: 402-b-04-001b-14-final |hrsg=Marlap |url=http://www.epa.gov/radiation/docs/marlap/402-b-04-001b-14-final.pdf |format=PDF; 1,6 MB |abruf=2008-08-04}}</ref> Wegen der Radioaktivität von Technetium ist eine potentielle Anwendung allerdings auf von der Umwelt abgeschlossene Systeme wie etwa [[Siedewasserreaktor]]en beschränkt.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 91.</ref>

Pertechnetate dienen als wichtige Ausgangsstoffe der Technetiumchemie und spielen auch als [[Katalysator]]en in der anorganischen Chemie eine gewisse Rolle.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 127–136.</ref>

== Verbindungen und Reaktionen ==
''→ [[:Kategorie:Technetiumverbindung]]''

Technetium bildet im Gegensatz zu Mangan kaum [[Kationen]]. Es ähnelt darin, wie auch in seiner geringeren Reaktivität und in der Fähigkeit, kovalente Bindungen einzugehen, seinem anderen Gruppennachbarn Rhenium. Im Gegensatz zu diesem sind die hohen Oxidationszustände allerdings etwas unbeständiger gegenüber Reduktion, dem Übergang in einen niedrigeren Oxidationszustand durch (formale) Aufnahme von Elektronen.

=== Hydridokomplex ===
[[Datei:Technetiumhydrid.svg|200px|mini|Technetium-Hydridokomplex]]
Bei der Reaktion von Technetium mit [[Wasserstoff]] entsteht der [[anion]]ische, also negativ geladene Hydridokomplex [TcH9]2−, dessen zentrales Technetiumatom wie nebenstehend zu sehen in einem trigonalen Prisma aus Wasserstoffatomen liegt; lotrecht über dem Mittelpunkt der drei Seitenflächen befindet sich zudem je ein weiteres Wasserstoffatom. Der Ladungsausgleich kann zum Beispiel durch je zwei [[Natrium]]- (Na+) oder [[Kalium]]-Ionen (K+) erfolgen.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 104.</ref> Auch über die Synthese von Technetiumhydrid TcH1,3 bei 27 GPa wird berichtet.<ref>{{Literatur |Autor=Di Zhou, Dmitrii V. Semenok, Mikhail A. Volkov, Ivan A. Troyan, Alexey Yu. Seregin, Ilya V. Chepkasov, Denis A. Sannikov, Pavlos G. Lagoudakis, Artem R. Oganov, Konstantin E. German |Titel=<nowiki>Synthesis of technetium hydride $\mathrm{Tc}{\mathrm{H}}_{1.3}$ at 27 GPa</nowiki> |Sammelwerk=Physical Review B |Band=107 |Nummer=6 |Datum=2023-02-06 |DOI=10.1103/PhysRevB.107.064102 |Seiten=064102 |Online=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.107.064102 |Abruf=2023-10-13}}</ref>

=== Oxide ===
Es existieren zwei verschiedene [[Technetiumoxide]] (TcO2 und Tc2O7). Bei Temperaturen von etwa 400–450 °C reagiert das Metall direkt mit Sauerstoff zu blassgelbem Ditechnetiumheptoxid:

:<chem>4 Tc + 7 O2 -> 2 Tc2O7</chem>

Das Molekül besteht aus zwei über ein Sauerstoffatom miteinander verbundenen Technetiumatomen, die ihrerseits durch je drei Doppelbindungen an die verbleibenden Sauerstoffatome gebunden sind und ist das [[Anhydrid]] der Pertechnetiumsäure HTcO4, die sich bei Lösung des Oxids in Wasser bildet.<ref>B. Krebs: ''Technetium(VII)-oxid: Ein Übergangsmetalloxid mit Molekülstruktur im festen Zustand.'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' 81 (9), 1969, S. 328–329; [[doi:10.1002/ange.19690810905]].</ref><ref>A. Y. Herrell, R. H. Busey, K. H. Gayer, K. Schwochau, S. Gutzeit: ''Technetium(VII) Oxide.'' In: ''[[Inorganic Syntheses]].'' Vol. XVII, 1977, ISBN 0-07-044327-0, S. 155–158; [[doi:10.1002/9780470132487.ch41]].</ref> 

Das schwarze Technetiumdioxid (TcO2) lässt sich durch Reduktion von Ditechnetiumheptoxid mit elementarem Technetium oder Wasserstoff darstellen.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 108.</ref>

=== Pertechnetiumsäure ===
[[Pertechnetiumsäure]] (HTcO4) bildet sich, wenn Technetiumheptoxid in Wasser oder Technetium in oxidierenden Säuren wie [[Salpetersäure]], konzentrierter [[Schwefelsäure]] oder [[Königswasser]], einem Salpetersäure-Salzsäure-Gemisch, gelöst wird. Die dunkelrote, wasseranziehende (hygroskopische) Substanz zählt zu den starken Säuren und liegt in Wasser stark [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] vor, das Proton ist also fast immer auf ein Wassermolekül übertragen. In den letzten 70 Jahren wurde angenommen, dass die Säure in ihrer freien Form dunkelrot ist<ref>{{Literatur |Autor=Konstantin E. German, Alexander M. Fedoseev, Mikhail S. Grigoriev, Gayane A. Kirakosyan, Thomas Dumas |Titel=A 70‐Year‐Old Mystery in Technetium Chemistry Explained by the New Technetium Polyoxometalate [H 7 O 3 ] 4 [Tc 20 O 68 ] ⋅ 4H 2 O |Sammelwerk=Chemistry – A European Journal |Band=27 |Nummer=54 |Datum=2021-09-24 |DOI=10.1002/chem.202102035 |Seiten=13624–13631 }}</ref>, fast braune Kristalle, die in einem wässrigen Medium gut löslich sind. Diese Eigenschaften sorgten bei den meisten Chemikern, die mit Technetinsäure arbeiteten, für Verwirrung. Im Jahr 2021 wurde dieses Rätsel gelüftet – tatsächlich wird Tc(VII) in diesem System teilweise instabil, und im Prozess der teilweisen Reduktion entsteht<ref>[https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.202102035 Tc(V)-Tc(VII)-Polyoxometallat], auf chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com</ref> [H7O3]4[Tc20O68]{{·}}4H2O aus Technetinsäure, die dennoch stark saure Eigenschaften besitzt. Das entsprechende Ammoniumpolyoxotechnetatsalz wurde kürzlich aus Trifluormethansulfonsäure isoliert und hat eine sehr ähnliche Struktur.<ref name=anie.202113777>Markus Zegke; DennisGrödler; Maximilian Roca Jungfer; Alexander Haseloer; Meike Kreuter; Jörg M. Neudörfl; ThomasSittel; Christopher M. James; Jörg Rothe; Marcus Altmaier; Axel Klein(2022-01-17). [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202113777 "Ammonium Pertechnetate in Mixtures of Trifluoromethanesulfonic Acid and Trifluoromethanesulfonic Anhydride"]. ''Angewandte Chemie International Edition''. '''61''' (3). [[doi:10.1002/anie.202113777]].</ref>

Das verbliebene Pertechnetat-Anion TcO4− besteht aus einem Technetium-Atom, das im Zentrum eines [[Tetraeder]]s liegt, an dessen vier Ecken die Sauerstoffatome sitzen. Es ist im Gegensatz zum [[Permanganat]]-Ion MnO4− verhältnismäßig reduktionsstabil, so dass die farblosen [[Salze]] wie [[Kaliumpertechnetat|Kalium]]- (KTcO4) oder [[Ammoniumpertechnetat]] (NH4TcO4) nur relativ schwache [[Oxidationsmittel]] sind. [[Natriumpertechnetat|Natrium-]], Magnesium- und Calciumpertechnetat sind gut, Barium- und Ammoniumpertechnetat moderat, Kalium- sowie Thalliumpertechnetat dagegen nur geringfügig wasserlöslich.

Durch Reduktionsmittel kann [[Pertechnetat]] zum [[Technetat]] [TcO4]2− (purpurfarben) reduziert werden.<ref name="HOWI_1623">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=1623}}</ref>

=== Halogenide und Oxidhalogenide ===
Neben den [[Technetiumhalogenide]]n, in denen Technetium an [[Halogene|Halogenatome]] gebunden ist, sind zahlreiche [[Technetiumoxidhalogenide]] bekannt, in denen neben den Halogenatomen zusätzlich noch Sauerstoff gebunden ist.

Durch direkte Reaktion der Ausgangsstoffe entstehen die beiden [[Fluor]]-Verbindungen, das gelbe [[Technetiumpentafluorid]] (TcF5) und das gleichfarbige [[Technetiumhexafluorid]] (TcF6). Ebenfalls direkt synthetisieren lassen sich die beiden [[Chlor]]-Verbindungen, das grüne [[Technetiumhexachlorid]] (TcCl6) und das rote [[Technetiumtetrachlorid]] (TcCl4). Letzteres ist paramagnetisch und liegt in [[polymer]]isierter Form, also als Kette aneinandergereihter TcCl4-Untereinheiten vor und lässt sich auch durch Reaktion von Technetiumheptoxid (Tc2O7) mit [[Tetrachlormethan]] (CCl4) darstellen. Wichtige Technetiumhalogenid-Salze werden von den beiden [[Anion]]en [Tc2Cl8]2−, [Tc2Cl8]3− und [Tc6Cl14]3−gebildet.<ref name="researchgate_286515660">[https://www.researchgate.net/publication/286515660_Polynuclear_technetium_halide_clusters Polynuclear technetium halide clusters], auf researchgate.net</ref> Die wichtigste Bromverbindung ist das rotbraune [[Technetiumtetrabromid]] TcBr4, daneben existiert das Anion [Tc2Br8]3− und [Tc8Br4(μ-Br)8]Br3−.<ref name="researchgate_286515660" />

Die Technetiumoxidhalogenide sind für Fluor die Verbindungen Technetiumfluoridtrioxid TcO3F, Technetiumtrifluoriddioxid TcO2F3, Technetiumpentafluoridoxid TcOF5 und Technetiumtetrafluoridoxid TcOF4, in denen das Metall in den Oxidationsstufen +VII und +VI auftritt, für Chlor die Verbindungen Technetiumchloridtrioxid TcO3Cl, Technetiumtetrachloridoxid TcOCl4 und Technetiumtrichloridoxid TcOCl3 mit den Oxidationsstufen +VII, +VI und +V und für Brom und [[Iod]] die einander analogen Verbindungen Technetiumbromidtrioxid TcO3Br und Technetiumiodidtrioxid TcO3I. Bei letzteren Substanzen nimmt das zentrale Technetiumatom die maximale Oxidationszahl +VII an. Technetiumtrifluoriddioxid TcO2F3 liegt ebenso wie Technetiumtrichloridoxid TcOCl3 und Technetiumtribromidoxid TcOBr3 in polymerisierter Form vor.

Alle Halogen-Sauerstoff-Verbindungen des Technetiums zersetzen sich bei Kontakt mit Wasser leicht zu Pertechnetat und Technetiumdioxid. Insbesondere hoch fluorierte Verbindungen wie Technetiumpentafluoridoxid TcOF5 lassen sich nur durch starke Fluorierungsmittel wie Xenonhexafluorid XeF6 oder Kryptondifluorid KrF2 darstellen, wie die folgenden Reaktionsschritte exemplarisch zeigen:

* <chem>Tc2O7 + 4 HF -> 2 TcO3F + (H3O)^+ + (HF2)^-</chem>
: Ditechnetiumheptoxid reagiert mit Fluorwasserstoff zu Technetiumfluoridtrioxid, [[Oxonium]]ionen und Hydrogendifluorid(-1).

* <chem>TcO_3F + XeF6 -> TcO2F3 + XeOF4</chem>
: Technetiumfluoridtrioxid reagiert mit Xenonhexafluorid zu Technetiumtrifluoriddioxid und Xenontetrafluoridoxid.

* <chem>2 TcO2F3 + 2 KrF2 -> 2 TcOF5 + 2 Kr + O2</chem>
: Technetiumtrifluoriddioxid reagiert mit Kryptondifluorid zu Technetiumpentafluoridoxid, elementarem Krypton und Sauerstoff.

=== Sulfide, Selenide, Telluride ===
Mit [[Schwefel]] bildet Technetium zwei verschiedene Sulfide. Während Technetiumdisulfid TcS2 durch direkte Reaktion der Ausgangsstoffe entsteht, kann das schwarze Ditechnetiumheptasulfid Tc2S7 wie folgt dargestellt werden:

:<chem>2 HTcO4 + 7 H2S -> Tc2S7 + 8 H2O</chem>
: Pertechnetiumsäure reagiert mit Schwefelwasserstoff zu Ditechnetiumheptasulfid und Wasser.

Technetium wird in diesem Fall ''nicht'' reduziert, anders als bei der analogen Reaktion des Mangans, bei dem sich aus MnO4− das stabile Mn2+-Ion bildet. Thermische Zersetzung des Heptasulfids führt zu einer Aufspaltung in das Disulfid und elementaren Schwefel:

:<chem>Tc2S7 -> 2 TcS2 + 3 S</chem>

Mit [[Selen]] und [[Tellur]] bildet Technetium die analogen Substanzen zu Technetiumdisulfid, also Technetiumdiselenid (TcSe2) und Technetiumditellurid (TcTe2).<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 112–113.</ref>

=== Cluster ===
[[Datei:Technetiumcluster.png|mini|Technetiumcluster Tc6 und Tc8]]
Es existieren zwei wichtige Technetium-[[Cluster (Physik)|Cluster]], der Tc6- und der Tc8-Cluster. In beiden sind jeweils zwei Technetiumatome durch eine Dreifachbindung miteinander verbunden. Diese Paare sind parallel zueinander angeordnet und senkrecht zur Ausrichtung der Dreifachbindung aneinander gebunden, so dass sich durch die Lage der Einfachbindungen für den Tc6-Cluster zwei parallele gleichseitige Dreiecke und für den Tc8-Cluster zwei parallele Quadrate ergeben. Im letzteren Fall ist je eine zusätzliche Einfachbindung entlang einer Diagonale dieser Quadrate ausgerichtet. Technetiumatome beider Cluster gehen allesamt sechs Bindungen ein; fehlende Bindungen können etwa durch Halogenatome wie Chlor oder Brom abgesättigt werden.<ref>K. E. German, S. V. Kryutchkov: ''Polynuclear Technetium Halide Clusters.'' In: ''[[Russian Journal of Inorganic Chemistry]].'' 47 (4), 2002, S. 578–583.</ref>

=== Komplexverbindungen ===
[[Datei:Technetiumcarbonyl.svg|mini|Technetium-Carbonyl-Komplex Tc2(CO)10]]
[[Datei:Technetiumkomplex.svg|mini|Technetium-Komplex mit organischem Liganden]]
Technetium ist Bestandteil zahlreicher [[Komplexverbindung]]en, die aufgrund der Bedeutung des Elements für die Nuklearmedizin verhältnismäßig gut erforscht sind.

Ein Beispiel ist der Technetium-Carbonyl-Komplex Tc2(CO)10, der einen weißen Feststoff bildet.<ref>J. C. Hileman, D. K. Huggins, H. D. Kaesz: ''Technetium carbonyl.'' In: ''[[Journal of the American Chemical Society]].'' 83 (13), 1961, S. 2953–2954; [[doi:10.1021/ja01474a038]].</ref> In ihm liegen zwei schwach aneinander gebundene Technetium-Atome vor, die wie nebenstehend zu sehen in [[Oktaeder]]-Symmetrie von je fünf Carbonyl-Liganden umgeben sind. Die Bindungslänge von 303 pm ist charakteristischerweise größer als der Abstand zweier benachbarter Atome im metallischen Technetium.<ref>Marcia F. Bailey, Lawrence F. Dahl: ''The Crystal Structure of Ditechnetium Decacarbonyl.'' In: ''[[Inorganic Chemistry]].'' 4 (8), 1965, S. 1140–1145; [[doi:10.1021/ic50030a011]].</ref><ref>D. Wallach: ''Unit cell and space group of technetium carbonyl, Tc2(CO)10.'' In: ''[[Acta Crystallographica]].'' 15, 1962, S. 1058–1058; [[doi:10.1107/S0365110X62002789]].</ref> Isostrukturelle Komplexe, also solche von gleicher Struktur, finden sich auch bei den beiden Nachbarelementen Mangan und Rhenium.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 286, 328.</ref> Ein Technetium-Carbonyl-Komplex, in dem Technetium in der negativen Oxidationsstufe −I auftritt, ist [Tc(CO)5]−, während sich in Wasser der oktaedrische Aquakomplex [Tc(H2O)3(CO)3]+ bildet.

Ein Beispiel für einen Komplex mit einem organischen Liganden, der in bildgebenden Verfahren der Nuklearmedizin zum praktischen Einsatz kommt, ist nebenstehend angegeben und zeichnet sich durch ein im Zentrum einer [[Kohlenstoff]]-[[Stickstoff]]-Kette gelegenes und über vier Stickstoffatome angebundenes Technetiumatom aus, das durch eine Doppelbindung mit einem Sauerstoffatom gebunden ist. Diese Technetium-Sauerstoffeinheit kann in den so genannten Nitridokomplexen durch eine Technetium-Stickstoffeinheit ersetzt sein, in der eine Dreifachbindung zwischen einem Stickstoff- und einem Technetiumatom besteht.<ref>Silva Jurisson, E. O. Schlemper, D. E. Troutner, L. R. Canning, D. P. Nowotnik, R. D. Neirinckx: ''Synthesis, characterization, and x-ray structural determinations of technetium(V)-oxo-tetradentate amine oxime complexes.'' In: ''[[Inorganic Chemistry]].'' 25 (4), 1986, S. 543–549; [[doi:10.1021/ic00224a031]].</ref>

== Sicherheitshinweise ==
Einstufungen nach der [[Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)|CLP-Verordnung]] liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine untergeordnete Rolle gegenüber den auf der [[Radioaktivität]] beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

== Vorsichtsmaßnahmen ==
Technetium hat nach bisher vorliegenden Erkenntnissen nur eine geringe chemische [[Toxizität]]. Alle Isotope des Elements sind radioaktiv und müssen entsprechend ihrer [[Strahlungsintensität]] in Strahlenschutzbehältern aufbewahrt und als radioaktives Material gekennzeichnet werden. Die Betastrahlung des häufigsten Isotops, 99Tc, wird bereits durch Glas aufgehalten; die Strahlenbelastung durch die dabei als [[Bremsstrahlung]] freiwerdende weiche [[Röntgenstrahlung]] gilt als gering, wenn ein Sicherheitsabstand von 30 Zentimetern eingehalten wird. Eingeatmeter Technetium-Staub, der sich in den Lungen festsetzt, trägt hingegen zu einem höheren Risiko für Krebserkrankungen bei. Laborarbeiten müssen daher unter einer [[Abzug (Gas)|Abzugshaube]] stattfinden; daneben werden Augenschutz und das Tragen von Handschuhen empfohlen.<ref>K. Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' 2000, S. 40.</ref>

== Literatur ==
* Klaus Schwochau: ''Technetium: Chemistry and Radiopharmaceuticals.'' Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-29496-1.
* C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: ''Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage. Pewson/Prentice Hall, 2005, ISBN 0-13-039913-2, Kapitel 22.8a, S. 666.
* R. B. King (Hrsg.): ''Encyclopedia of Inorganic Chemistry.'' Band 8, Wiley, 1994, ISBN 0-471-93620-0, S. 4094.
* [[Eric Scerri]]: ''A tale of seven elements'', Oxford University Press, Oxford, 2013

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat}}

== Einzelnachweise ==
<references responsive />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Exzellent|16. Juli 2005|7742186}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4184557-2|LCCN=sh/85/133086|NDL=00572811}}

[[Kategorie:Hexagonales Kristallsystem]]

Polyoxometallate

2023-09-06T06:24:00Z

Polyoxy: Tippfehler behoben

[[Datei:Phosphotungstate-3D-polyhedra.png|mini|Beispiel einer Polyoxowolframat-Verbindung mit Heteroatom]]

'''Polyoxometallate''' (abgekürzt '''POM''') sind eine Stoffgruppe, die polyatomische [[Anion]]en besitzen. Diese sind aus drei oder mehr [[Übergangsmetall]]-Oxyanionen (etwa [[Vanadat]] oder [[Wolframat]]) aufgebaut und über [[Sauerstoff]]-Atome verbrückt. Sie können so ein großes, geschlossenes, dreidimensionales Netzwerk bilden.

Die Metall-Atome sind üblicherweise Übergangsmetalle der [[Vanadiumgruppe|Gruppen 5]] oder [[Chromgruppe|6]] in hohen [[Oxidation]]szahlen, das heißt, ihre Elektronenkonfiguration ist d0 oder d1. Beispiele sind [[Vanadium]](V), [[Niob]](V), [[Tantal]](V), [[Molybdän]](VI), und [[Wolfram]](VI), wobei die größte Zahl der heute bekannten Polyoxometallate aus den beiden letztgenannten Metallen aufgebaut sind.

Die Polyoxometallate können in zwei Gruppen unterteilt werden: Heteropolyanionen und Isopolyanionen. Heteropolyanionen sind Metall-Cluster mit eingeschlossenen Heteroanionen, wie dem Sulfat- oder dem Phosphation. Isopolyanionen sind reine Metalloxid-Netzwerke ohne Heteroatome. Sie sind oft weniger stabil als ihre Heteropolyanion-Gegenstücke.<ref>M. T. Pope: ''Isopolyanions and Heteropolyanions.'' In: ''Comprehensive Coordination Chemistry.'' Vol. 3, Pergamon Press, Oxford 1987, S. 1023–1058.</ref>
Zusammen mit aziden Wasserstoffionen bilden Polyoxometallate die ''Heteropolysäuren'', welche als Katalysatoren Verwendung finden.

== Darstellung ==
Die Darstellung der Polymetallate kann auf zwei Wegen erfolgen: Einerseits durch die Protonierung eines Oxoliganden des Metallkations in sauerer Lösung, dabei entsteht ein H2O-Ligand, der vom zentralen Metallatom abgespalten werden kann und so zu einer Kondensation der einkernigen Oxometallate führt<ref name="AC_321">Duward F. Shriver, Peter W. Atkins, Cooper Harold Langford, Wolfgang Kaim, Manfred Weidenbruch, Jürgen Heck, Detlef Rehorek, Brigitte Schwederski, Inis C. Tornieporth-Oetting, Gudrun Uhl: ''Anorganische Chemie.'' 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 1997, S. 321.</ref> (vgl. Abb.) und andererseits durch die Kondensationsreaktion von Polysäuren im basischen. Je nach pH-Wert der Lösung entstehen dabei verschieden große Gerüste von Polyoxometallaten.

[[Datei:Oktaeder Polymetallat zweikernig.tif|600px|Die Bildung eines zweikernigen Oxometallaten (aus einkernigen Oktaedern) über Kantenverknüpfung in allgemeiner Form]]

== Bindungsverhalten ==
[[Datei:Polyederstrukturen Molybdän.png|mini|Die Polyederstruktur des [Mo6O19]2- (a) und [Mo7O24]6-(b)]]
[[Datei:POM-Mo-blue.png|mini|Die radförmige Molybdänblau-Spezies [Mo100Ce6]. Unregelmäßige Polyeder resultieren aus Fehlordnungen im Kristall, die in den kristallographischen Daten nicht bereinigt werden konnte.]]
[[Datei:POM Mo-brown.png|mini|Die Polyederstruktur eines Molybdänbraun Polyoxometallaten vom Typ [Mo57Fe6].]]
[[Datei:POM-Wheel+PD.png|mini|Das Cluster (NH4)(25 ± 5)[Mo154(NO)14O420(OH)28(H2O)70] · ca. 350 H2O besteht aus mehr als 700 Atomen und besitzt die Größe eines kleinen Proteins. Das Anion hat die Form eines Reifens (der Hohlraum hat einen Durchmesser von mehr als 20 Å) und eine extrem großen Innen- und Außenfläche. Dargestellt sind hier zwei Ansichten des Clusters ohne Wasser und Gegenionen sowie das berechnete Röntgenpulverdiffraktogramm.<ref>{{Literatur |Autor=Achim Müller, Erich Krickemeyer, Jochen Meyer, Hartmut Bögge, Frank Peters |Hrsg= |Titel=[Mo154(NO)14O420(OH)28(H2O)70](25± 5)−: A Water-Soluble Big Wheel with More than 700 Atoms and a Relative Molecular Mass of About 24000 |Sammelwerk=Angewandte Chemie International Edition in English |Band=34 |Nummer=19 |Ort= |Datum=1995-10-16 |Seiten=2122–2124 |DOI=10.1002/anie.199521221}}</ref> ]]
Das wohl bekannteste Beispiel für die Kondensationsreaktion zwischen Metalloxiden ist die Bildung von [[Chromate|Dichromat]] aus zwei Chromat-Anionen, wobei sich unter Wasserabspaltung das sauerstoffverbrückte Dichromat-Anion bildet. In sehr saurer Lösung bilden sich auch längerkettige, sauerstoffverbrückte Polychromate. Die Neigung zur Bildung solcher Spezies wird aber dadurch eingeschränkt, dass sich die Chromate ausschließlich über die Ecken ihrer Tetraeder verbinden. Eine Verbindung über Kanten und Flächen würde zu einer Annäherung der Metallzentren führen, was
für das Chromkation thermodynamisch ungünstig wäre.<ref name="AC_321" />
Das Chrom(VI) bevorzugt die [[Koordinationszahl]] 4, wohingegen einige seiner Nachbarelemente (in den Gruppen 5 und 6), wie zum Beispiel Molybdän und Wolfram, die sich ebenfalls in der Oxidationsstufe +VI befinden, die sechsfache Koordinierung bevorzugen.<ref>Michael Binnewies, Maik Finze, Manfred Jäckel, Peer Schmidt, Helge Willner, Geoff Rayner-Canham: ''Allgemeine und Anorganische Chemie.'' 3. Auflage. Springer, Wiesbaden/ Berlin/ Heidelberg 2015, S. 681.</ref> Dennoch kommen vorwiegend die kleineren Poly-molybdate/-wolframate als tetraederverknüpfte Einheiten vor. Größere Strukturen enthalten dann auch die thermodynamisch für z. B. Molybdän günstigere, oktaedrisch koordinierte Metallkationen. Die Umwandlung von tetraedrischen in oktaedrische Einheiten kann während der Kondensation stattfinden; allerdings können die Einheiten der Polyoxometallate auch schon vorher als Oktaeder vorliegen.<ref>F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo, Manfred Bochmann: ''Advanced Inorganic Chemistry.'' 6. Auflage. Wiley-Interscience, New York 1999, S. 930ff.</ref>

Die Strukturen von Polyoxometallaten können zwei Typen von verbrückenden Sauerstoffatomen enthalten, zum einen die -M-(OH)-M-Verbindung (Reaktionstypus: [[Kondensationsreaktion|Olation]]) und die -M-O-M Verbindung (Reaktionstypus: [[Kondensationsreaktion|Oxolation]]).<ref>Philipp Kurz, Norbert Stock: ''Synthetische Anorganische Chemie : Grundkurs.'' Walter de Gruyter, Berlin 2013, S. 76–77.</ref> Die Bildung von Polyoxometallaten ist in den Gruppen 5 und 6 bei [[Vanadium]](V), [[Molybdän]](VI) und [[Wolfram]](VI) am stärksten ausgeprägt (aufgrund ihrer geringen 5. bzw. 6. [[Ionisierungsenergie]] und des [[Ionenradius]]).<ref name="AC_321" /><ref>Arnold F. Hollemann, Nils Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie.'' 101. Auflage. de Gruyter-Verlag, Berlin/ New York 1995, S. 1464.</ref>

Die strukturellen und chemischen Eigenschaften, sowie die Stabilität vieler Polyoxometallate sind so verschieden, dass es schwierig ist, eine allgemeine und verständliche Beschreibung ihrer Synthese zu liefern, auch wenn es einige gut bekannte Spezies gibt.<ref>Juan J. Borrás-Almenar, E. Coronado, Achim Müller, Michael Pope: ''Polyoxometalate Molecular Science.'' Springer Science & Business Media, Berlin/ Heidelberg 2012, S. 34.</ref> Es erweist sich daher oft als vorteilhaft, die Strukturen der Metallat-Ionen als Polyeder darzustellen. Dabei befindet sich das Metallkation in der Mitte und die Sauerstoffatome an den Ecken (Bezogen auf die Grundeinheiten der Polyoxometallate, die Tetra- und Oktaeder). Die Polyspezies können durch eine Ecken-, Kanten- oder
Flächenverknüpfung entstehen. So lässt sich unter anderem die wichtige M6O19-Struktur von u. a. [Mo6O19]6-, sowie die M7O24-Struktur von u. a. [Mo7O24]2- durch Polyederstrukturen darstellen.<ref>Duward F. Shriver, Peter W. Atkins, Cooper Harold Langford, Wolfgang Kaim, Manfred Weidenbruch, Jürgen Heck, Detlef Rehorek, Brigitte Schwederski, Inis C. Tornieporth-Oetting, Gudrun Uhl: ''Anorganische Chemie.'' 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 1997, S. 321–322.</ref>

Die Strukturen der Polyeder (mit Heteroatomen) werden zumeist nach ihrem Entdecker benannt, da andere Benennungsmethoden sich als kompliziert und schwierig erwiesen haben. Erwähnenswert seien an dieser Stelle das Keggin-, Anderson- und Dawson-Ion. So stellt z. B. Die Keggin-Struktur eine Hohlkugel aus 12MO6-Oktaedern dar, in dessen Zentrum sich das Heteroatom befindet.

{| class="wikitable"
|-
|[[Datei:Lindquist M6.jpg|200px|Hexamolybdat]]
|[[Datei:decavanadate.jpg|200px|Decavanadat-Anion]]
|[[Datei:H2W12O42.jpg|200px|Dodecawolframat]]
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| Lindqvist-Hexamolybdate, <chem>Mo6O19^2-</chem>
| [[Decavanadat]], <chem>V10O28^6-</chem>
| Parawolframat B, <chem>H2W12O42^10-</chem>
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| |[[Datei:P2Mo5.jpg|200px|Hexamolybdat]]
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|-
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| Allman-Waugh-Struktur, <chem>XM9O32^\mathit{n}-</chem>
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== Arten ==
=== Polyoxovanadate ===
[[Datei:POM POV V14Sb8O42.png|mini|Ein Polyoxovanadat (POV) der Spezies V14Sb8O42 in der alpha-Form. Die POVs können untereinander z. B. durch oktaedrisch koordiniertes Nickel(II) verbunden werden.]]
Polyoxovanadate (POVs) gehören zur Gruppe der Polyoxometallate (POMs), sie bestehen im Allgemeinen aus mehreren [MOx]-Einheiten (mit M = V, Nb, Mo, Ta, W und x = 4 – 7). Meistens weisen sie eine oktaedrische oder quadratisch pyramidale Koordinationsgeometrie auf. Die Metallzentren liegen häufig in einer d0 oder d1 [Elektronen-Konfiguration] vor. Die POVs weisen eine große Vielfalt an Spezies auf. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit des Einbaus von Heteroatomen in Polyoxovanadatanionen. Häufig sind in den Strukturen einige Vanadium-Atome durch beispielsweise Arsen, Antimon, Germanium oder Silicium ersetzt, so dass die sogenannten Heteropolyanionen gebildet werden. Weiterhin ist es möglich organischen Molekülen oder Übergangsmetall-Komplexen an die POVs zu binden. Daraus resultieren neue physikalische und chemische Eigenschaften.<ref>{{Literatur |Autor=De-Liang Long, Ryo Tsunashima, [[Leroy Cronin]] |Titel=Polyoxometallate als Bausteine für funktionelle Nanosysteme |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]] |Band=122 |Nummer=10 |Datum=2010 |Seiten=1780–1803 |DOI=10.1002/ange.200902483}}</ref>

Im Gegensatz zu den Pendants mit Molybdän oder Wolfram werden Polyoxovanadate oftmals [[Solvothermalsynthese|solvothermal]] hergestellt. Für die Entstehung der Polyoxovanadate sind sehr viele Syntheseparameter entscheidend. Unter anderem auch der pH-Wert, da sich einzelne Spezies durch Änderung des pH-Wertes ineinander umwandeln können. Bei sehr hohem pH-Wert liegen so vorwiegend Orthovanadat [VO4]3- vor, die beim Ansäuern in Polyvanadate, wie z. B. Decavanadat [V10O28]6-, übergehen.<ref>{{Literatur |Autor=Yoshihito Hayashi |Titel=Hetero and lacunary polyoxovanadate chemistry: Synthesis, reactivity and structural aspects |Sammelwerk=[[Coordination Chemistry Reviews]] |Band=255 |Nummer=19-20 |Datum=2011 |Seiten=2270–2280 |DOI=10.1016/j.ccr.2011.02.013}}</ref>

=== Polyoxotechnetate und polyoxorhenate ===
[[Datei:Tc20O68 polyoxotechnetate.png|mini|Struktur des Polyanions [Tc20O68]4−]]
Polyoxotechnetate (Polyoxometallate des [[Technetium]]) bilden sich nur unter stark sauren Bedingungen, wie beispielsweise in HTcO4- oder Trifluormethansulfonsäure-Lösungen. Das erste empirisch isolierte Polyoxotechnetat war das rote [Tc20O68]4−.<ref>German, Konstantin E.; Fedoseev, Alexander M.; Grigoriev, Mikhail S.; Kirakosyan, Gayane A.; Dumas, Thomas; Den Auwer, Christophe; Moisy, Philippe; Lawler, Keith V.; Forster, Paul M.; Poineau, Frederic (24 September 2021). "A 70‐Year‐Old Mystery in Technetium Chemistry Explained by the New Technetium Polyoxometalate [H7O3]4[Tc20O68]⋅4H2O". ''Chemistry – A European Journal''. '''27''' (54): 13624–13631. [[doi:10.1002/chem.202102035]].</ref> Es enthält sowohl Tc(V) als auch Tc(VII) im Verhältnis 4:16 und wird als Hydroniumsalz [H7O3]4[Tc20O68]·4H2O durch Einengen einer HTcO4-Lösung gewonnen. Das entsprechende Ammoniumpolyoxotechnetatsalz wurde kürzlich aus Trifluormethansulfonsäure isoliert und hat eine sehr ähnliche Struktur.<ref>Zegke, Markus; Grödler, Dennis; Roca Jungfer, Maximilian; Haseloer, Alexander; Kreuter, Meike; Neudörfl, Jörg M.; Sittel, Thomas; James, Christopher M.; Rothe, Jörg; Altmaier, Marcus; Klein, Axel (2022-01-17). "Ammonium Pertechnetate in Mixtures of Trifluoromethanesulfonic Acid and Trifluoromethanesulfonic Anhydride". ''Angewandte Chemie International Edition''. '''61''' (3). [[doi:10.1002/anie.202113777]].</ref> Polyoxorhenate (Polyoxometallate des [[Rhenium]]) bilden sich nur bei sauren Pufferbedingungen mit einem pH-Wert von 2,5. Das erste empirisch isolierte Polyoxorhenate war das weiße [Re4O15]2−.<ref>{{Literatur |Autor=Mikhail A. Volkov, Anton P. Novikov, Nataliya E. Borisova, Mikhail S. Grigoriev, Konstantin E. German |Titel=Intramolecular Re···O Nonvalent Interactions as a Stabilizer of the Polyoxorhenate(VII) |Sammelwerk=Inorganic Chemistry |Band=62 |Nummer=33 |Datum=2023-08-21 |ISSN=0020-1669 |DOI=10.1021/acs.inorgchem.3c01863 |Seiten=13485–13494 |Online=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.3c01863 |Abruf=2023-09-05}}</ref>

== Isopolysäuren und Isopolymetallate ==
Unter sog. Isopolysäuren versteht man anorganische Polysäuren, die durch Kondensation einer Säure entstehen. Sie weisen nur eine Sorte von Zentralatom (meist die Nebengruppenelemente Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram, sowie die
Hauptgruppenelemente Bor, Silicium, Phosphor, Arsen und Schwefel). Isopolysäuren und Isopolymetallate werden aufgrund der strukturellen Ähnlichkeiten meist zusammengefasst, dabei sind die Metallate genau genommen das Säureanion der entsprechenden Polysäure.

== Beispiele ==
* [[Ammonium-6-molybdoniccolat(II)|Ammonium-6-molybdoniccolat(II)-pentahydrat]]
* [[Ammoniumheptamolybdat]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffgruppe]]

Polyoxometallate

2023-09-05T17:49:26Z

Polyoxy: Aktualisierte Informationen und Link zur Quelle hinzugefügt

[[Datei:Phosphotungstate-3D-polyhedra.png|mini|Beispiel einer Polyoxowolframat-Verbindung mit Heteroatom]]

'''Polyoxometallate''' (abgekürzt '''POM''') sind eine Stoffgruppe, die polyatomische [[Anion]]en besitzen. Diese sind aus drei oder mehr [[Übergangsmetall]]-Oxyanionen (etwa [[Vanadat]] oder [[Wolframat]]) aufgebaut und über [[Sauerstoff]]-Atome verbrückt. Sie können so ein großes, geschlossenes, dreidimensionales Netzwerk bilden.

Die Metall-Atome sind üblicherweise Übergangsmetalle der [[Vanadiumgruppe|Gruppen 5]] oder [[Chromgruppe|6]] in hohen [[Oxidation]]szahlen, das heißt, ihre Elektronenkonfiguration ist d0 oder d1. Beispiele sind [[Vanadium]](V), [[Niob]](V), [[Tantal]](V), [[Molybdän]](VI), und [[Wolfram]](VI), wobei die größte Zahl der heute bekannten Polyoxometallate aus den beiden letztgenannten Metallen aufgebaut sind.

Die Polyoxometallate können in zwei Gruppen unterteilt werden: Heteropolyanionen und Isopolyanionen. Heteropolyanionen sind Metall-Cluster mit eingeschlossenen Heteroanionen, wie dem Sulfat- oder dem Phosphation. Isopolyanionen sind reine Metalloxid-Netzwerke ohne Heteroatome. Sie sind oft weniger stabil als ihre Heteropolyanion-Gegenstücke.<ref>M. T. Pope: ''Isopolyanions and Heteropolyanions.'' In: ''Comprehensive Coordination Chemistry.'' Vol. 3, Pergamon Press, Oxford 1987, S. 1023–1058.</ref>
Zusammen mit aziden Wasserstoffionen bilden Polyoxometallate die ''Heteropolysäuren'', welche als Katalysatoren Verwendung finden.

== Darstellung ==
Die Darstellung der Polymetallate kann auf zwei Wegen erfolgen: Einerseits durch die Protonierung eines Oxoliganden des Metallkations in sauerer Lösung, dabei entsteht ein H2O-Ligand, der vom zentralen Metallatom abgespalten werden kann und so zu einer Kondensation der einkernigen Oxometallate führt<ref name="AC_321">Duward F. Shriver, Peter W. Atkins, Cooper Harold Langford, Wolfgang Kaim, Manfred Weidenbruch, Jürgen Heck, Detlef Rehorek, Brigitte Schwederski, Inis C. Tornieporth-Oetting, Gudrun Uhl: ''Anorganische Chemie.'' 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 1997, S. 321.</ref> (vgl. Abb.) und andererseits durch die Kondensationsreaktion von Polysäuren im basischen. Je nach pH-Wert der Lösung entstehen dabei verschieden große Gerüste von Polyoxometallaten.

[[Datei:Oktaeder Polymetallat zweikernig.tif|600px|Die Bildung eines zweikernigen Oxometallaten (aus einkernigen Oktaedern) über Kantenverknüpfung in allgemeiner Form]]

== Bindungsverhalten ==
[[Datei:Polyederstrukturen Molybdän.png|mini|Die Polyederstruktur des [Mo6O19]2- (a) und [Mo7O24]6-(b)]]
[[Datei:POM-Mo-blue.png|mini|Die radförmige Molybdänblau-Spezies [Mo100Ce6]. Unregelmäßige Polyeder resultieren aus Fehlordnungen im Kristall, die in den kristallographischen Daten nicht bereinigt werden konnte.]]
[[Datei:POM Mo-brown.png|mini|Die Polyederstruktur eines Molybdänbraun Polyoxometallaten vom Typ [Mo57Fe6].]]
[[Datei:POM-Wheel+PD.png|mini|Das Cluster (NH4)(25 ± 5)[Mo154(NO)14O420(OH)28(H2O)70] · ca. 350 H2O besteht aus mehr als 700 Atomen und besitzt die Größe eines kleinen Proteins. Das Anion hat die Form eines Reifens (der Hohlraum hat einen Durchmesser von mehr als 20 Å) und eine extrem großen Innen- und Außenfläche. Dargestellt sind hier zwei Ansichten des Clusters ohne Wasser und Gegenionen sowie das berechnete Röntgenpulverdiffraktogramm.<ref>{{Literatur |Autor=Achim Müller, Erich Krickemeyer, Jochen Meyer, Hartmut Bögge, Frank Peters |Hrsg= |Titel=[Mo154(NO)14O420(OH)28(H2O)70](25± 5)−: A Water-Soluble Big Wheel with More than 700 Atoms and a Relative Molecular Mass of About 24000 |Sammelwerk=Angewandte Chemie International Edition in English |Band=34 |Nummer=19 |Ort= |Datum=1995-10-16 |Seiten=2122–2124 |DOI=10.1002/anie.199521221}}</ref> ]]
Das wohl bekannteste Beispiel für die Kondensationsreaktion zwischen Metalloxiden ist die Bildung von [[Chromate|Dichromat]] aus zwei Chromat-Anionen, wobei sich unter Wasserabspaltung das sauerstoffverbrückte Dichromat-Anion bildet. In sehr saurer Lösung bilden sich auch längerkettige, sauerstoffverbrückte Polychromate. Die Neigung zur Bildung solcher Spezies wird aber dadurch eingeschränkt, dass sich die Chromate ausschließlich über die Ecken ihrer Tetraeder verbinden. Eine Verbindung über Kanten und Flächen würde zu einer Annäherung der Metallzentren führen, was
für das Chromkation thermodynamisch ungünstig wäre.<ref name="AC_321" />
Das Chrom(VI) bevorzugt die [[Koordinationszahl]] 4, wohingegen einige seiner Nachbarelemente (in den Gruppen 5 und 6), wie zum Beispiel Molybdän und Wolfram, die sich ebenfalls in der Oxidationsstufe +VI befinden, die sechsfache Koordinierung bevorzugen.<ref>Michael Binnewies, Maik Finze, Manfred Jäckel, Peer Schmidt, Helge Willner, Geoff Rayner-Canham: ''Allgemeine und Anorganische Chemie.'' 3. Auflage. Springer, Wiesbaden/ Berlin/ Heidelberg 2015, S. 681.</ref> Dennoch kommen vorwiegend die kleineren Poly-molybdate/-wolframate als tetraederverknüpfte Einheiten vor. Größere Strukturen enthalten dann auch die thermodynamisch für z. B. Molybdän günstigere, oktaedrisch koordinierte Metallkationen. Die Umwandlung von tetraedrischen in oktaedrische Einheiten kann während der Kondensation stattfinden; allerdings können die Einheiten der Polyoxometallate auch schon vorher als Oktaeder vorliegen.<ref>F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson, Carlos A. Murillo, Manfred Bochmann: ''Advanced Inorganic Chemistry.'' 6. Auflage. Wiley-Interscience, New York 1999, S. 930ff.</ref>

Die Strukturen von Polyoxometallaten können zwei Typen von verbrückenden Sauerstoffatomen enthalten, zum einen die -M-(OH)-M-Verbindung (Reaktionstypus: [[Kondensationsreaktion|Olation]]) und die -M-O-M Verbindung (Reaktionstypus: [[Kondensationsreaktion|Oxolation]]).<ref>Philipp Kurz, Norbert Stock: ''Synthetische Anorganische Chemie : Grundkurs.'' Walter de Gruyter, Berlin 2013, S. 76–77.</ref> Die Bildung von Polyoxometallaten ist in den Gruppen 5 und 6 bei [[Vanadium]](V), [[Molybdän]](VI) und [[Wolfram]](VI) am stärksten ausgeprägt (aufgrund ihrer geringen 5. bzw. 6. [[Ionisierungsenergie]] und des [[Ionenradius]]).<ref name="AC_321" /><ref>Arnold F. Hollemann, Nils Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie.'' 101. Auflage. de Gruyter-Verlag, Berlin/ New York 1995, S. 1464.</ref>

Die strukturellen und chemischen Eigenschaften, sowie die Stabilität vieler Polyoxometallate sind so verschieden, dass es schwierig ist, eine allgemeine und verständliche Beschreibung ihrer Synthese zu liefern, auch wenn es einige gut bekannte Spezies gibt.<ref>Juan J. Borrás-Almenar, E. Coronado, Achim Müller, Michael Pope: ''Polyoxometalate Molecular Science.'' Springer Science & Business Media, Berlin/ Heidelberg 2012, S. 34.</ref> Es erweist sich daher oft als vorteilhaft, die Strukturen der Metallat-Ionen als Polyeder darzustellen. Dabei befindet sich das Metallkation in der Mitte und die Sauerstoffatome an den Ecken (Bezogen auf die Grundeinheiten der Polyoxometallate, die Tetra- und Oktaeder). Die Polyspezies können durch eine Ecken-, Kanten- oder
Flächenverknüpfung entstehen. So lässt sich unter anderem die wichtige M6O19-Struktur von u. a. [Mo6O19]6-, sowie die M7O24-Struktur von u. a. [Mo7O24]2- durch Polyederstrukturen darstellen.<ref>Duward F. Shriver, Peter W. Atkins, Cooper Harold Langford, Wolfgang Kaim, Manfred Weidenbruch, Jürgen Heck, Detlef Rehorek, Brigitte Schwederski, Inis C. Tornieporth-Oetting, Gudrun Uhl: ''Anorganische Chemie.'' 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 1997, S. 321–322.</ref>

Die Strukturen der Polyeder (mit Heteroatomen) werden zumeist nach ihrem Entdecker benannt, da andere Benennungsmethoden sich als kompliziert und schwierig erwiesen haben. Erwähnenswert seien an dieser Stelle das Keggin-, Anderson- und Dawson-Ion. So stellt z. B. Die Keggin-Struktur eine Hohlkugel aus 12MO6-Oktaedern dar, in dessen Zentrum sich das Heteroatom befindet.

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|[[Datei:Lindquist M6.jpg|200px|Hexamolybdat]]
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| Dexter-Silverton-Struktur, <chem>XM12O42^\mathit{n}-</chem>
|}

== Arten ==
=== Polyoxovanadate ===
[[Datei:POM POV V14Sb8O42.png|mini|Ein Polyoxovanadat (POV) der Spezies V14Sb8O42 in der alpha-Form. Die POVs können untereinander z. B. durch oktaedrisch koordiniertes Nickel(II) verbunden werden.]]
Polyoxovanadate (POVs) gehören zur Gruppe der Polyoxometallate (POMs), sie bestehen im Allgemeinen aus mehreren [MOx]-Einheiten (mit M = V, Nb, Mo, Ta, W und x = 4 – 7). Meistens weisen sie eine oktaedrische oder quadratisch pyramidale Koordinationsgeometrie auf. Die Metallzentren liegen häufig in einer d0 oder d1 [Elektronen-Konfiguration] vor. Die POVs weisen eine große Vielfalt an Spezies auf. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit des Einbaus von Heteroatomen in Polyoxovanadatanionen. Häufig sind in den Strukturen einige Vanadium-Atome durch beispielsweise Arsen, Antimon, Germanium oder Silicium ersetzt, so dass die sogenannten Heteropolyanionen gebildet werden. Weiterhin ist es möglich organischen Molekülen oder Übergangsmetall-Komplexen an die POVs zu binden. Daraus resultieren neue physikalische und chemische Eigenschaften.<ref>{{Literatur |Autor=De-Liang Long, Ryo Tsunashima, [[Leroy Cronin]] |Titel=Polyoxometallate als Bausteine für funktionelle Nanosysteme |Sammelwerk=[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]] |Band=122 |Nummer=10 |Datum=2010 |Seiten=1780–1803 |DOI=10.1002/ange.200902483}}</ref>

Im Gegensatz zu den Pendants mit Molybdän oder Wolfram werden Polyoxovanadate oftmals [[Solvothermalsynthese|solvothermal]] hergestellt. Für die Entstehung der Polyoxovanadate sind sehr viele Syntheseparameter entscheidend. Unter anderem auch der pH-Wert, da sich einzelne Spezies durch Änderung des pH-Wertes ineinander umwandeln können. Bei sehr hohem pH-Wert liegen so vorwiegend Orthovanadat [VO4]3- vor, die beim Ansäuern in Polyvanadate, wie z. B. Decavanadat [V10O28]6-, übergehen.<ref>{{Literatur |Autor=Yoshihito Hayashi |Titel=Hetero and lacunary polyoxovanadate chemistry: Synthesis, reactivity and structural aspects |Sammelwerk=[[Coordination Chemistry Reviews]] |Band=255 |Nummer=19-20 |Datum=2011 |Seiten=2270–2280 |DOI=10.1016/j.ccr.2011.02.013}}</ref>

=== Polyoxotechnetate und polyoxorhenate ===
[[Datei:Tc20O68 polyoxotechnetate.png|mini|Struktur des Polyanions [Tc20O68]4−]]
Polyoxotechnetate (Polyoxometallate des [[Technetium]]) bilden sich nur unter stark sauren Bedingungen, wie beispielsweise in HTcO4- oder Trifluormethansulfonsäure-Lösungen. Das erste empirisch isolierte Polyoxotechnetat war das rote [Tc20O68]4−.<ref>German, Konstantin E.; Fedoseev, Alexander M.; Grigoriev, Mikhail S.; Kirakosyan, Gayane A.; Dumas, Thomas; Den Auwer, Christophe; Moisy, Philippe; Lawler, Keith V.; Forster, Paul M.; Poineau, Frederic (24 September 2021). "A 70‐Year‐Old Mystery in Technetium Chemistry Explained by the New Technetium Polyoxometalate [H7O3]4[Tc20O68]⋅4H2O". ''Chemistry – A European Journal''. '''27''' (54): 13624–13631. [[doi:10.1002/chem.202102035]].</ref> Es enthält sowohl Tc(V) als auch Tc(VII) im Verhältnis 4:16 und wird als Hydroniumsalz [H7O3]4[Tc20O68]·4H2O durch Einengen einer HTcO4-Lösung gewonnen. Das entsprechende Ammoniumpolyoxotechnetatsalz wurde kürzlich aus Trifluormethansulfonsäure isoliert und hat eine sehr ähnliche Struktur.<ref>Zegke, Markus; Grödler, Dennis; Roca Jungfer, Maximilian; Haseloer, Alexander; Kreuter, Meike; Neudörfl, Jörg M.; Sittel, Thomas; James, Christopher M.; Rothe, Jörg; Altmaier, Marcus; Klein, Axel (2022-01-17). "Ammonium Pertechnetate in Mixtures of Trifluoromethanesulfonic Acid and Trifluoromethanesulfonic Anhydride". ''Angewandte Chemie International Edition''. '''61''' (3). [[doi:10.1002/anie.202113777]].</ref> Polyoxorhenate (Polyoxometallate des [[Rhenium]]) bilden sich nur bei sauren Pufferbedingungen mit einem pH-Wert von 2,5. Das erste empirisch isolierte Polyoxorhenate war das weiße [Re4O65]2−.<ref>{{Literatur |Autor=Mikhail A. Volkov, Anton P. Novikov, Nataliya E. Borisova, Mikhail S. Grigoriev, Konstantin E. German |Titel=Intramolecular Re···O Nonvalent Interactions as a Stabilizer of the Polyoxorhenate(VII) |Sammelwerk=Inorganic Chemistry |Band=62 |Nummer=33 |Datum=2023-08-21 |ISSN=0020-1669 |DOI=10.1021/acs.inorgchem.3c01863 |Seiten=13485–13494 |Online=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.3c01863 |Abruf=2023-09-05}}</ref>

== Isopolysäuren und Isopolymetallate ==
Unter sog. Isopolysäuren versteht man anorganische Polysäuren, die durch Kondensation einer Säure entstehen. Sie weisen nur eine Sorte von Zentralatom (meist die Nebengruppenelemente Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram, sowie die
Hauptgruppenelemente Bor, Silicium, Phosphor, Arsen und Schwefel). Isopolysäuren und Isopolymetallate werden aufgrund der strukturellen Ähnlichkeiten meist zusammengefasst, dabei sind die Metallate genau genommen das Säureanion der entsprechenden Polysäure.

== Beispiele ==
* [[Ammonium-6-molybdoniccolat(II)|Ammonium-6-molybdoniccolat(II)-pentahydrat]]
* [[Ammoniumheptamolybdat]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffgruppe]]

Chlor

2023-07-05T06:21:25Z

Polyoxy: Hilfeinformationen hinzugefügt

{{Infobox Chemisches Element

| Name = Chlor
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| Ordnungszahl = 17
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| Gruppe = 17
| Periode = 3
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| CAS = {{CASRN|7782-50-5}}
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| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/chlorine/ www.webelements.com (Chlor)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 35,45 (35,446–35,457)<ref>Angegeben ist der von der IUPAC empfohlene Standardwert, da die Isotopenzusammensetzung dieses Elements örtlich schwanken kann, ergibt sich für das mittlere Atomgewicht der in Klammern angegebene Massenbereich. Siehe: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: ''Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report).'' In: ''[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]]'' 2010, S. 1, [[doi:10.1351/PAC-REP-10-09-14]].</ref><ref name="IUPAC">[http://www.ciaaw.org/pubs/TSAW2013_xls.xls IUPAC, Standard Atomic Weights Revised 2013].</ref>
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| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|23,81364|suffix=(12)|post=eV<ref name="NIST-ASD-chlorine" />}} ≈ {{ZahlExp|2297,67|post=kJ/mol<ref name="Webelements-chlorine" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|39,80|suffix=(11)|post=eV<ref name="NIST-ASD-chlorine" />}} ≈ {{ZahlExp|3840|post=kJ/mol<ref name="Webelements-chlorine" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|53,24|suffix=(12)|post=eV<ref name="NIST-ASD-chlorine" />}} ≈ {{ZahlExp|5137|post=kJ/mol<ref name="Webelements-chlorine" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|67,68|suffix=(10)|post=eV<ref name="NIST-ASD-chlorine" />}} ≈ {{ZahlExp|6530|post=kJ/mol<ref name="Webelements-chlorine" />}}
| Ionisierungsenergie_6 = {{ZahlExp|96,94|suffix=(4)|post=eV<ref name="NIST-ASD-chlorine" />}} ≈ {{ZahlExp|9353|post=kJ/mol<ref name="Webelements-chlorine" />}}
| Ionisierungsenergie_7 = {{ZahlExp|114,2013|suffix=(6)|post=eV<ref name="NIST-ASD-chlorine" />}} ≈ {{ZahlExp|11019|post=kJ/mol<ref name="Webelements-chlorine" />}}

| Aggregatzustand = gasförmig (Cl2)
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = −2,3 · 10−8)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert. Die Anmerkung liquid dürfte ein Druckfehler sein.</ref>
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = orthorhombisch
| Dichte = 3,215 kg · m−3<ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=7170|Name=Chlor|CAS=7782-50-5|Abruf=2016-08-09}}</ref>
| RefTempDichte_K = 273
| Mohshärte =
| Schmelzpunkt_K = 171,6
| Schmelzpunkt_C = −101,5
| Siedepunkt_K = 238,5 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S. 328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
| Siedepunkt_C = −34,6
| MolaresVolumen = (fest) 17,39 · 10−6
| Verdampfungswärme = 20,4 kJ·mol−1<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 3,2
| Dampfdruck = 6,78 · 105<ref name="GESTIS" />
| RefTempDampfdruck_K = 293
| Schallgeschwindigkeit = 206
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K =
| SpezifischeWärmekapazität = 480
| ElektrischeLeitfähigkeit =
| Wärmeleitfähigkeit = 0,0089

| Oxidationszustände = ±'''1''', 3, 4, 5, 6, 7
| Normalpotential = 1,36 V (Cl + e− → Cl−)
| Elektronegativität = 3,16
| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.029.053|Name=Chlorine|Abruf=2016-08-01}}
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|03|04|09}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|270|280|330|315|319|335|400}}
| EUH = {{EUH-Sätze|071}}
| P = {{P-Sätze|260|220|280|244|273|304+340|305+351+338}} {{P-Sätze|332+313|370+376|302+352|315|405|403}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
| MAK = * [[Deutsche Forschungsgemeinschaft|DFG]]: 1,5 mg·m−3<ref name="GESTIS" />
* Schweiz: 0,5 ml·m−3 bzw. 1,5 mg·m−3<ref>{{SUVA-MAK|Name=Chlor|CAS-Nummer=7782-50-5|Abruf=2019-11-25}}</ref>
| Radioaktiv =

| Isotope =
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 35
| Symbol = Cl
| NH = '''75,77'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 36
| Symbol = Cl
| NH = -1
| Halbwertszeit = 301.000 a
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,709
| Zerfallstyp1ZP = [[Argon|36Ar]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp2ZE = 1,142
| Zerfallstyp2ZP = [[Schwefel|36S]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 37
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}}
| NMREigenschaften =
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Cl
| Massenzahl_1 = 35
| Kernspin_1 = 3/2
| Gamma_1 = {{0}}+2,624 · 107
| Empfindlichkeit_1 = 4,72 · 10−3
| Larmorfrequenz_1 = {{0}}19,63
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| Gamma_2 = {{0}}+2,184 · 107
| Empfindlichkeit_2 = 2,72 · 10−3
| Larmorfrequenz_2 = {{0}}16,34
}}
}}

'''Chlor''' [{{IPA|kloːɐ̯}}] ist ein [[chemisches Element]] mit dem Symbol Cl und der [[Ordnungszahl]] 17. Im [[Periodensystem]] der Elemente steht es in der 7. Hauptgruppe und gehört damit zusammen mit [[Fluor]], [[Brom]], [[Iod]], [[Astat]] und [[Tenness]] zur 17. [[Gruppe des Periodensystems|IUPAC-Gruppe]], den [[Halogene]]n. Elementares Chlor liegt unter [[Normalbedingungen]] in Form des zweiatomigen [[Molekül]]s Cl2 gasförmig vor. Es ist eines der reaktivsten Elemente und reagiert mit fast allen anderen Elementen und vielen Verbindungen. Die hohe Reaktivität bedingt auch die [[Giftigkeit]] des elementaren Chlors. Der Name des Elementes leitet sich vom [[Altgriechische Sprache|altgriechischen]] {{lang|grc|χλωρός|chlōrós}} („hellgrün“) ab. Dieser Name wurde nach der typischen gelbgrünen Farbe des Chlorgases gewählt.

In der Natur kommt Chlor nicht elementar, sondern nur gebunden in verschiedenen Verbindungen vor. Die wichtigsten Verbindungen sind die [[Chloride]], in denen Chlor in Form des Anions Cl− auftritt. Das bekannteste Chlorid ist [[Natriumchlorid]], häufig auch als ''Kochsalz'' oder kurz ''Salz'' bezeichnet. Chlorid ist ein häufiger Bestandteil des [[Meerwasser]]s und besitzt wichtige biologische Funktionen, vor allem bei der Steuerung des Wasserhaushaltes im Körper.

Das fast ausschließlich durch [[Chloralkali-Elektrolyse|Elektrolyse]] gewonnene Chlor wird großteils für die Synthese chlorhaltiger Verbindungen wie des [[Vinylchlorid]]s, eines Ausgangsprodukts für die Produktion des [[Kunststoff]]es [[Polyvinylchlorid|PVC]], eingesetzt.

== Geschichte ==
[[Datei:CWScheele.jpg|mini|links|Carl Wilhelm Scheele]]
Elementares Chlor wurde erstmals 1774 von [[Carl Wilhelm Scheele]] dargestellt. Er ließ dabei [[Salzsäure]] mit [[Mangandioxid|Braunstein]] reagieren. Dabei erkannte er nicht, dass es sich bei dem dabei entstehenden Produkt um ein bisher unentdecktes Element handelt. Stattdessen wurde von den meisten Chemikern wie [[Antoine Laurent de Lavoisier]] angenommen, dass der Stoff „mit Sauerstoff angereicherte [[Chlordioxid|Muriumsäure]]“ sei. Der Grund für diese Annahme lag darin, dass die Salzsäure für eine sauerstoffhaltige Säure eines hypothetischen Elementes, des ''Muriums'', gehalten wurde. Durch den Kontakt mit dem [[Mangandioxid]] sollte diese dann weiteren Sauerstoff aufnehmen.<ref name="Brock">William H. Brock: ''Viewegs Geschichte der Chemie''. Vieweg, Wiesbaden 1997, ISBN 3-528-06645-8, S. 74.</ref> Dies wurde scheinbar von [[Claude-Louis Berthollet]] bestätigt, der beobachtete, dass Chlorwasser bei Belichtung Sauerstoff abgibt, und es daher als „oxidierte Salzsäure“ bezeichnete.<ref name="Holleman-Wiberg433">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=433}}</ref>

Nachdem Versuche gescheitert waren, Sauerstoff, etwa durch Erhitzen mit [[Kohlenstoff]], aus der Verbindung abzuspalten, erkannte [[Humphry Davy]] 1808,<ref name="ullmann" /> dass es sich bei der Substanz um ein neues Element und nicht um eine sauerstoffhaltige Verbindung handelte. Aufgrund seiner charakteristischen hellgrünen Farbe nannte er das neue Element „Chlor“, nach dem [[Altgriechische Sprache|griechischen]] {{lang|grc|χλωρός|chlōrós|de=hellgrün}}, ‚frisch‘.<ref name="porter">George Porter: ''Chlorine – An Introduction.'' In: ''[[Pure and Appl. Chem.]]'' Band 68, Nr. 9, 1996, S. 1683–1687, [[doi:10.1351/pac199668091683]].</ref> Unter dem Datum vom 21. Februar 1811 dokumentieren die ''[[Philosophical Transactions of the Royal Society|Philosophical transactions of the Royal Society of London]]'' seine Erkenntnisse.<ref>''On a Combination of Oxymuriatic Gas and Oxygene Gas.'' In: ''[[Philosophical Transactions of the Royal Society of London]].'' Band 101, London 1811, S. 155. ({{Google Buch|BuchID=1JNJAAAAYAAJ|Seite=155}}), abgefragt am 20. Februar 2011.</ref>

Zunächst wurde Chlor überwiegend nach einem von [[Walter Weldon]] entwickelten Verfahren aus Salzsäure und Mangandioxid gewonnen. Da dies nicht sehr effektiv war, wurde es 1866 durch das von [[Henry Deacon]] entwickelte [[Deacon-Verfahren]] ersetzt. Dabei diente billiger Luftsauerstoff als [[Oxidationsmittel]] und [[Kupfer(II)-chlorid]] als [[Katalysator]]. Chlor wurde zwar schon 1800 erstmals [[Elektrolyse|elektrolytisch]] hergestellt, jedoch spielte dies bis zur Entwicklung der nötigen Generatoren durch [[Werner von Siemens]] Ende des 19. Jahrhunderts keine große Rolle. Seitdem sind elektrochemische Herstellungsverfahren die weitaus wichtigsten Produktionsverfahren von Chlor.<ref name="ullmann">Peter Schmittinger u. a.: ''Chlorine.'' In: ''[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]].'' Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 3-527-30385-5.</ref>

=== Bleichmittel ===
Die historisch wichtigste Verwendung von Chlor liegt in der Anwendung als [[Bleichmittel]]. Dazu konnte es entweder elementar eingesetzt werden oder durch Reaktion mit [[Calciumhydroxid]] zu [[Chlorkalk]] weiterverarbeitet werden.<ref name="Brock" />

=== Chlor als Giftgas (Waffe) ===
Im [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieg]] wurde Chlorgas erstmals als [[chemische Waffe]] verwendet. Der erste größere Einsatz erfolgte am 22. April 1915 in der Nähe der Stadt [[Ypern]] in [[Flandern]] durch eine deutsche [[Pionier-Regiment Nr. 35 (Deutsches Kaiserreich)|Spezialeinheit]] unter Beratung des späteren [[Nobelpreisträger]]s [[Fritz Haber]]. Da es eine höhere Dichte als Luft aufweist, sammelte sich das Gas vor allem in den Schützengräben an, wo sich die gegnerischen Soldaten aufhielten. Die Folge waren viele Tote und zahlreiche teilweise lebenslang Geschädigte.<ref>Die Soldaten in Ypern husteten grünen Schaum, spuckten Blut, ihre Zungen hingen heraus, die Haut färbte sich grünlich schwarz. Chlorgas wird eingeatmet, alle Schleimhäute werden vom Chlorgas befallen, vor allem die Lunge ist das Ziel. Chlorgas bewirkt ein Lungenödem, also Wasser in der Lunge, die Lunge füllt sich mit Körperwasser, man erstickt langsam und qualvoll. Die Lunge der überlebenden Verletzten bleibt lebenslang geschädigt. [[Gaskrieg während des Ersten Weltkrieges|Zwischen 1915 und 1918]] starben insgesamt 100.000 Soldaten durch 38 chemische Kampfstoffe die von den verschiedenen Seiten eingesetzt wurden, über 1,2 Millionen erlitten schwerste, lebenslange Verletzungen. In: Hans-Volkmar Findeisen: ''Fritz Haber. Audiofeature über Habers Leben und Werk.'' auf Mediathek SWR 2 Wissen, Min 07:04 ff.</ref> Während die deutsche Methode, das Chlorgas aus Stahlflaschen auszublasen, nur dann anzuwenden war, wenn der Wind in die richtige Richtung wehte, wurden von der französischen Seite etwa zeitgleich (z. B. am 25. April 1915 im Raum [[Mametz (Somme)|Mametz]]-[[Montauban-de-Picardie|Montauban]]) Granaten verwendet, die zielgenau in die gegnerischen Stellungen geschossen werden konnten. Diese Granaten bestanden aus zwei Schichten, einer gelben ([[Pikrinsäure]]) und einer weißen, ein Gemisch von [[Kaliumchlorat]] und einer wachsartigen organischen Substanz. Bei der Verbrennung entwickelte sich Chlorgas – genauer [[Chlorpikrin]] – das nach dem Einatmen zu Husten, Schnupfen und Magenschmerzen führte.<ref>Helmut Gruber (Hrsg.): ''Gratwanderungen. Lebenserinnerungen von Wolfgang Gruber (1886–1971).'' Carl Hanser, München 2018, S. 183ff.</ref>
Unter militärischen Gesichtspunkten war das nicht besonders effizient. So kamen zum Beispiel bei dem [[Zweite Flandernschlacht|Angriff vom 22. April 1915]] trotz des Einsatzes von 150 Tonnen Chlorgas nach neueren Forschungen nur 1200 Franzosen ums Leben.<ref>Gerhard Hirschfeld, Gerd Krumeich, Irina Renz: ''Enzyklopädie Erster Weltkrieg.'' 2. Auflage. Paderborn 2004, ISBN 978-3-506-73913-1, S. 520.</ref> Das heißt, unter optimalen Bedingungen, wenn der Gegner dicht gedrängt in tiefer gelegenen Schützengräben kauert, waren 125 Kilogramm Chlorgas nötig, um einen Soldaten zu töten. Daher wurde Chlor bald durch verletzungswirksamere Giftgase ersetzt, zum Beispiel [[Phosgen]].<ref>Florian Schmaltz: ''Kampfstoff-Forschung im Nationalsozialismus. Zur Kooperation von Kaiser-Wilhelm-Instituten, Militär und Industrie.'' Göttingen, Wallstein 2005, ISBN 3-89244-880-9, S. 18–19.</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.alstergymnasium-hu.de/content/Projekt-Geschichte/sites/mtg_kampfgas.html |titel=Chlor als Kampfgas |hrsg=David Wottke |zugriff=2014-05-24}}</ref>

Neben durchaus häufigen Chlorgasunfällen in Schwimmbädern<ref>{{Literatur |Titel=Drei Verletzte bei Chlorgasunfall |Sammelwerk=Der Tagesspiegel Online |Datum=2017-10-09 |Online=https://www.tagesspiegel.de/berlin/schwimmbad-berlin-buch-drei-verletzte-bei-chlorgasunfall/20433134.html |Abruf=2022-03-21}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Daniela Gorgs |url=https://www.sueddeutsche.de/muenchen/dachau/markt-indersdorf-chlorgas-unfall-im-wellnessbad-17-verletzte-1.1135880 |titel=Chlorgas-Unfall im Wellnessbad: 17 Verletzte |werk=Süddeutsche |sprache=de |abruf=2022-03-21}}</ref> wird Chlor bis in die Gegenwart trotz seiner unbefriedigenden Verletzungswirksamkeit auch als chemischer Kampfstoff verwendet, vor allem weil es sich um eine weit verbreitete Industriechemikalie handelt, auf die im Prinzip jeder Bademeister Zugriff hat. [[Human Rights Watch]] sprach 2014 von „starken Hinweisen“, dass Regierungstruppen in [[Syrien]] Mitte Mai 2014 Chlorgas aus der Luft in „[[Fassbombe]]n“ abgeworfen hätten.<ref>{{Internetquelle| url=https://amp.kleinezeitung.at/4098388| titel=UN-Mission: Syrisches Giftgasarsenal unter Verschluss | werk=kleinezeitung.at vom 31. Oktober 2013 | abruf=2020-04-30}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://orf.at/stories/2231269 |titel=Neue Giftgasvorwürfe gegen Assad-Regime |werk=news.ORF.at |zugriff=2014-05-24}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://article.wn.com/view/2014/05/13/Burgerkrieg_in_Syrien_Organisation_macht_Assad_fur_ChlorgasA/ |titel=Bürgerkrieg in Syrien: Organisation macht Assad für Chlorgas-Angriffe verantwortlich |werk=Worldnews.com |zugriff=2014-11-17}} Bürgerkrieg in Syrien: Organisation macht Assad für Chlorgas-Angriffe verantwortlich, wn.com (Video zeigt eine beschädigte gelb lackierte Stahlflasche – die für Chlor, weil giftig und/oder ätzend, übliche [[Gasflasche#EN 1089-3 Farbcodierung|Farbcodierung]]), 13. Mai 2014, abgerufen am 24. Mai 2014.</ref>
Die UNO-Kommission zur Untersuchung von Menschenrechtsverletzungen in Syrien berichtete, die Regierung habe im Jahr 2017 bis im April bereits fünf Mal Giftgas eingesetzt.<ref>[https://www.nzz.ch/international/dutzende-tote-in-syrien-offenbar-giftgasangriff-auf-rebellengebiete-ld.155263 Zahl der Toten nach Giftgasangriff steigt auf 72], NZZ, 5. April 2017 (Report [http://www.ohchr.org/Documents/Countries/SY/A_HRC_34_CRP.3_E.docx online])</ref> Auch im Januar 2018 gab es angeblich bereits wieder mindestens fünf Vorfälle mit Chlorgas.<ref>[https://faktenfinder.tagesschau.de/ausland/chlorgas-angriffe-101.html Chlorgasangriffe in Syrien], Tagesschau.de, 5. Februar 2018</ref>

== Vorkommen ==
[[Datei:Rock salt crystal.jpg|mini|links|[[Halit]]]]
Chlor kommt auf der Erde auf Grund seiner hohen Reaktivität nur in extrem geringen Mengen elementar vor, z. B. in [[Vulkanausbruch|Vulkangasen]] oder in der Ozonschicht. Hier wird es aus [[Fluorchlorkohlenwasserstoff]]en abgespalten und trägt hauptsächlich zur Bildung des [[Ozonloch]]s bei.<ref name="RömppChlor">{{RömppOnline|ID=RD-03-01354|Name=Chlor|Abruf=2011-11-24}}</ref> Sein Anion, das [[Chloride|Chlorid]], liegt insbesondere in salzartigen Verbindungen auf der Erde relativ häufig vor. In der kontinentalen [[Erdkruste]] ist es mit einem Gehalt von 145 ppm<ref name="CRC">David R. Lide (Hrsg.): ''[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]].'' 85. Auflage. CRC Press, Boca Raton, Florida 2005. Section 14, Geophysics, Astronomy, and Acoustics; Abundance of Elements in the Earth's Crust and in the Sea.</ref> in der [[Elementhäufigkeit|Häufigkeit]] hinter Elementen wie [[Zirconium]], [[Kohlenstoff]] oder [[Schwefel]] an 19. Stelle.

Viele Chloride sind in Wasser gut löslich. Daher ist im Meerwasser der [[Ozean]]e eine hohe Konzentration an Chloridionen enthalten. Mit einem Gehalt von 19,4 g Cl−/l<ref name="CRC" /> sind diese nach [[Sauerstoff]] und [[Wasserstoff]] in Wassermolekülen am häufigsten im Meerwasser (zum Vergleich: 1,4 mg F−, 68 mg Br−, 0,06 mg I−). Außerdem bildet Natriumchlorid mit 18,1 g Cl−/l die Hälfte aller darin gelösten Salze.<ref name="Holleman-Wiberg433" /> Hohe Gehalte an Chlorid haben viele abflusslose Seen, wie beispielsweise das [[Totes Meer|Tote Meer]], da bei diesen das von den Flüssen zugeführte Wasser verdunstet und das mitgeführte Salz zurückbleibt.

Die wichtigsten chlorhaltigen Minerale sind [[Halit]] (Hauptbestandteil: [[Natriumchlorid]]), häufig als Steinsalz bezeichnet, [[Sylvin]] ([[Kaliumchlorid]]), [[Carnallit]] (KMgCl3·6 H2O), [[Bischofit]] (MgCl2·6 H2O) und [[Kainit]] (KMgCl(SO4)·3 H2O). Es gibt große Lagerstätten, die beim Austrocknen von Meeresteilen entstanden sind. Da die geringer löslichen Natriumsalze zuerst ausfallen und sich bei fortschreitender Austrocknung die Kaliumsalze darüber ablagern, sind die Lager oft geschichtet. Größere Vorkommen an Halit befinden sich in Deutschland beispielsweise in [[Bad Friedrichshall]] und [[Bad Reichenhall]], ein Vorkommen in Österreich liegt bei [[Hallein]]. Eine Übersicht über Chlorminerale liefert die [[:Kategorie:Chlormineral]].

Es ist eine Vielzahl natürlicher chlororganischer Verbindungen bekannt, im Februar 2002 zählte man 2200.<ref name="Gribble">Gordon W. Gribble: ''The diversity of naturally produced organohalogens.'' In: ''[[Chemosphere (Zeitschrift)|Chemosphere]].'' 2003, 52, S. 289–297, [[doi:10.1016/S0045-6535(03)00207-8]].</ref> Der größte Teil wird von Meereslebewesen, wie [[Seetang]], [[Schwämme]]n, [[Manteltiere]]n oder [[Koralle]]n synthetisiert. Auf dem Land lebende Tiere und Pflanzen bilden in deutlich geringerem Umfang chlororganische Verbindungen. Auch bei [[Vulkanausbruch|Vulkanausbrüchen]] und der [[Müllverbrennung|Verbrennung]] von [[Biomasse]] entstehen chlororganische Verbindungen.<ref name="Gribble" />

[[Radikale (Chemie)|Chlorradikale]] entstehen durch Zersetzung organischer Chlorverbindungen in der [[Stratosphäre]]. Viele dieser chlororganischen Verbindungen, vor allen die [[Fluorchlorkohlenwasserstoffe]] (FCKW), sind nicht oder nur in geringem Umfang natürlichen Ursprungs, sondern wurden vom Menschen freigesetzt. Chlorradikale können den Abbau von Ozon katalysieren und sind für das sogenannte [[Ozonloch]], das vor allem im Bereich der [[Pol (Geographie)|Pole]] auftritt, verantwortlich.<ref>Martin Dameris, Thomas Peter, Ulrich Schmidt, Reinhard Zellner: ''Das Ozonloch und seine Ursachen.'' In: ''[[Chemie in unserer Zeit]].'' 41, 3, 2007, S. 152–168, [[doi:10.1002/ciuz.200700418]].</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
Chlor ist eine der wichtigsten [[Grundchemikalie]]n und zählt mit einer Menge von 58,9 Millionen Tonnen im Jahr 2006<ref>The Chlorine Institute: ''[http://www.chlorineinstitute.org/stewardship/about-chlorine/chlorine-manufacture.cfm Chlorine Manufacture]'', Arlington, 2008, abgerufen am 25. Juni 2009.</ref> zu den meistproduzierten Chemikalien. Technisch wird Chlor fast ausschließlich durch verschiedene [[Elektrochemie|elektrochemische]] Verfahren hergestellt,<ref>F. R. Minz, R. Schliebs: ''Moderne Verfahren der Großchemie: Chlor und Natronlauge.'' In: ''[[Chemie in unserer Zeit]].'' 12. Jahrg. Nr. 5, 1978, S. 135–145, [[doi:10.1002/ciuz.19780120502]].</ref> in kleinerem Maßstab kann es auch auf chemischem Weg gewonnen werden. Als Nebenprodukt fällt es bei der elektrochemischen Produktion von [[Natrium]] und [[Magnesium]] aus den entsprechenden Chloriden an.

Ausgangsstoff für die [[Chloralkalielektrolyse]] ist eine wässrige Natriumchloridlösung. Aus dieser werden in verschiedenen Verfahren, die sich im Aufbau der [[Elektrolyse]]zelle unterscheiden, [[Natronlauge]] und als Zwangsnebenprodukte Chlor sowie Wasserstoff erzeugt.
:<math>\mathrm{2\,NaCl + 2\,H_2O \rightarrow 2\,NaOH + Cl_2 + H_2}</math>
: Reaktionsgleichung für die Chloralkalielektrolyse

Wichtig bei allen Verfahren zur Chlorproduktion ist, dass die [[Anode]], an der das Chlor entsteht, von der [[Kathode]], an der Wasserstoff und Hydroxidionen gebildet werden, getrennt ist. Wären diese in einem Gefäß vereinigt, würde sich das explosive Chlor-Wasserstoff-Gemisch [[Chlorknallgas]] bilden, sowie eine Reaktion von Chlor mit den Hydroxidionen zu [[Hypochlorit]] stattfinden.
:<math>\mathrm{Cl_2 + 2\ OH^- \longrightarrow OCl^- + Cl^- + H_2O}</math>

Das in der Vergangenheit am häufigsten verwendete Verfahren ist das [[Diaphragmaverfahren]] (2001: 49 % Marktanteil<ref name="ullmann" />; 2019 in Europa: 11,6 % Marktanteil<ref name=":0">{{Literatur |Titel=Chlor-alkali industry review 2019–2020 |Hrsg=euro Chlor |Sprache=en |Seiten=10ff. |Online=https://www.chlorineindustryreview.com/wp-content/uploads/2020/09/Industry-Review-2019_2020.pdf}}</ref>). Die Trennung der [[Elektrode]]nräume erfolgt dabei durch ein Diaphragma aus [[Asbest]], durch das zwar Natriumionen, nicht jedoch Chlorid- und Hydroxidionen [[Diffusion|diffundieren]] können. Allerdings lässt sich mit diesem Verfahren nur eine niedrig konzentrierte und nicht reine Natronlauge sowie mit Sauerstoff verunreinigtes Chlor erzeugen. Auch ist die Verwendung des krebserregenden Asbestes problematisch. Deswegen wird es für neue Produktionsanlagen vom [[Chloralkali-Elektrolyse#Membranverfahren|Membranverfahren]] abgelöst (2001: 28 % Marktanteil<ref name="ullmann" />; 2019 in Europa: 83,3 % Marktanteil<ref name=":0" />). Dieses ist wegen der Verwendung einer Kunststoffmembran aus [[Nafion]] anstatt des Asbest-Diaphragmas vom Gesundheitsschutz her günstiger und bietet einige technische Vorteile. So ist durch die Membran eine bessere Trennung von Anoden- und Kathodenraum gegeben und ermöglicht damit die Produktion einer reineren und höher konzentrierten Natronlauge. Allerdings ist das Chlor wie beim Diaphragma-Verfahren durch Sauerstoff verunreinigt, der in einer Nebenreaktion an der Anode entsteht. Nachteile des Verfahrens sind die hohen Kosten für die Membranen und die nötigen hohen Reinheiten für die Ausgangssubstanzen.

Ein nur noch in geringem Maß eingesetztes Verfahren ist das [[Chloralkali-Elektrolyse#Amalgamverfahren|Amalgamverfahren]] (2001: 18 % Marktanteil<ref name="ullmann" />; 2019 in Europa: 5,1 % Marktanteil<ref name=":0" />). Bei diesem werden Anoden- und Kathodenraum vollkommen getrennt. Dazu wird eine [[Quecksilber]]-Kathode eingesetzt, die auf Grund der hohen [[Überspannung (Elektrochemie)|Überspannung]] ermöglicht, dass anstatt Wasserstoff zunächst Natrium gebildet wird, das als Natrium[[amalgam]] vorliegt. Das Amalgam wird in einer zweiten Zelle an [[Graphit]]kontakten mit Wasser umgesetzt. Dabei bilden sich Quecksilber, Natronlauge und Wasserstoff. Diese räumliche Trennung ermöglicht sehr reine Produkte. Der größte Nachteil ist die Verwendung des stark toxischen und umweltgefährlichen Quecksilbers, durch das aufwändige und teure Schutzmaßnahmen nötig werden.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen durch chemische Oxidation aus [[Chlorwasserstoff]] Chlor hergestellt werden kann ([[Weldon-Verfahren]] und [[Deacon-Verfahren]]). Diese spielen für die Chlorproduktion nur eine geringe Rolle. Ein weiteres Beispiel ist das KEL-Chlor-Verfahren, bei dem der Chlorwasserstoff mit Schwefelsäure und [[Nitrosylschwefelsäure]] umgesetzt wird und das 1975 von [[E. I. du Pont de Nemours and Company|DuPont]] entwickelt wurde. Der entscheidende Reaktionsschritt hierbei ist die Oxidation von Chlorwasserstoff mit [[Stickstoffdioxid]], das in mehreren Teilreaktionen aus der Nitrosylschwefelsäure freigesetzt wird. Nach Erprobung in einer Versuchsanlage wurde das Verfahren jedoch wegen geringer Wirtschaftlichkeit und Materialproblemen wieder eingestellt. Weitere Prozesse beruhen auf [[Kupfer(II)-chlorid]]- oder [[Chrom(III)-oxid]]-[[Katalysator]]en.<ref name="ullmann" />

Im Labormaßstab kann elementares Chlor unter anderem durch Ansäuern von [[Chlorkalk]] dargestellt werden, beispielsweise mit Schwefelsäure.<ref>E. Schweda, G. Jander, E. Blasius: ''Anorganische Chemie I – Einführung & Qualitative Analyse.'' 17. Auflage. Hirzel, 2012, ISBN 978-3-7776-2134-0, S. 184.</ref>
:<math>\mathrm{CaCl(OCl) + H_2SO_4 \longrightarrow CaSO_4 + H_2O + Cl_2}</math>

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
[[Datei:Dichlorine-2D-dimensions.png|mini|links|Chlormolekül]]
[[Datei:Chlorine ampoule.jpg|mini|Ampulle mit Chlorgas; Druck etwa 600–800 [[hPa]]]]
[[Datei:Chlorine liquid in an ampoule.jpg|mini|Flüssiges Chlor in Quarzampulle, zur Sicherheit eingegossen in [[Acrylglas]]; Druck etwa 6700 hPa]]
[[Datei:Die chemischen elemente cl.jpg|mini|Festes Chlor bei −150 °C]]
Chlor ist bei Raumtemperatur ein gelbgrünes [[Gas]], das mit einer [[Dichte]] von 3,214 g/l bei 0 °C etwa 2,5 mal so schwer wie [[Luft]] ist. Es kondensiert bei −34,6 °C zu einer gelben [[Flüssigkeit]] und erstarrt bei −101 °C.<ref name="Holleman-Wiberg436">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=436}}</ref> Da der [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|kritische Punkt]] mit 143,9 °C, 77,1 bar und 0,67 g/cm³ relativ hoch ist, lässt sich Chlor leicht unter Druck verflüssigen. So ist es bei einem Druck von 6,7 bar bei 20 °C flüssig und lässt sich in [[Gasflasche|Stahlflaschen]] oder [[Kesselwagen]] transportieren.<ref name="Holleman-Wiberg436" /> Die Intensität der Farbe nimmt bei geringerer Temperatur ab, bei −195 °C ist Chlor fast farblos.<ref name="Klapötke">[[Thomas Klapötke|Th. M. Klapötke]], I. C. Tornieporth-Oetting: ''Nichtmetallchemie''. Wiley-VCH, Weinheim 1994, ISBN 3-527-29052-4, S. 397.</ref>

Wie die anderen Halogene liegt auch Chlor als zweiatomiges [[Molekül]] vor. Der Abstand zwischen den Chloratomen beträgt 199 pm. Chlor hat mit 242 kJ/mol die höchste [[Bindungsenergie (Chemie)|Dissoziationsenthalpie]] aller Halogene.<ref name="Atkins">Peter W. Atkins, Julio de Paula: ''Physikalische Chemie,'' 4. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 3-527-31546-2, S. 1122.</ref> Ein weiterer Hinweis darauf ist die Temperatur, bei der 1 % aller Halogenmoleküle dissoziiert sind und die bei Chlor 975 °C, bei [[Brom]] 775 °C und [[Iod]] 575 °C beträgt. Auch [[Fluor]] hat mit 765 °C eine niedrigere Temperatur.<ref name="Greenwood">Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1035.</ref> Dass Chlor und nicht wie zu erwarten Fluor das Halogen mit der höchsten Dissoziationsenthalpie ist, liegt an der besonders kurzen [[Chemische Bindung|Bindung]] des Fluors, bei der es zu Abstoßungen zwischen den [[Freies Elektronenpaar|freien Elektronenpaaren]] und damit zur Schwächung der Bindung kommt. Zwischen den weiter entfernten Chloratomen kommt es dagegen nicht zu einem solchen Effekt und daher trotz größerer Entfernung der Atome zu einer stärkeren Bindung.

Chlor kristallisiert im [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombischen Kristallsystem]] mit den [[Gitterkonstante]]n a = 624 [[Pikometer|pm]], b = 448 pm und c = 826 pm.<ref>Robert L. Collin: ''The crystal structure of solid chlorine: correction.'' In: ''[[Acta Cryst.]]'' 9, 1956, S. 537, [[doi:10.1107/S0365110X56001467]].</ref> Dabei sind die Chlor-Moleküle ebenso wie diejenigen von Iod und Brom in Schichten angeordnet. Jedes Atom eines Cl2-Moleküls ist dabei in einem Abstand von 334 pm schwach mit jeweils zwei weiteren Atomen anderer Moleküle assoziiert. Zwischen den Schichten sind die Abstände dagegen größer mit einem minimalen Abstand von 369 pm.<ref name="Collin1952">Robert L. Collin: ''The crystal structure of solid chlorine.'' In: ''[[Acta Cryst.]]'' 5, 1952, S. 431–432, [[doi:10.1107/S0365110X52001295]].</ref> Dieser Schichtaufbau bedingt die plättchenförmige Gestalt und die leichte Spaltbarkeit von Chlorkristallen.<ref>Ulrich Müller: ''Anorganische Strukturchemie.'' 6. Auflage. Teubner, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-8348-0626-0, S. 153.</ref>

Die Löslichkeit ist in verschiedenen [[Lösungsmittel]]n unterschiedlich ausgeprägt. In [[Wasser]] ist es unter teilweiser Dissoziation mäßig löslich, in einem Liter Wasser lassen sich etwa 2,3 Liter Chlor lösen.<ref name="RömppChlor" /> Die entstandene Lösung wird als ''Chlorwasser'' bezeichnet. Dagegen löst es sich gut in flüssigen chlorhaltigen Verbindungen, etwa [[Dischwefeldichlorid]], [[Siliciumtetrachlorid]] und organischen Chlorverbindungen wie [[Chloroform]]. Auch in einigen organischen Lösungsmitteln wie [[Benzol]], [[Essigsäure]] und [[Dimethylformamid]] lösen sich größere Mengen Chlor.<ref name="ullmann" />

=== Chemische Eigenschaften ===
Chlor zählt neben [[Fluor]] zu den reaktivsten Elementen und reagiert mit fast allen Elementen. Keine direkte Reaktion findet lediglich mit [[Sauerstoff]], [[Stickstoff]] und den [[Edelgase]]n statt. Viele Metalle, wie [[Mangan]], [[Zink]] oder die [[Edelmetall]]e [[Gold]], [[Silber]] und [[Platin]] reagieren allerdings erst bei erhöhten Temperaturen mit Chlor. Eine wichtige Rolle spielt mitunter die Anwesenheit von Wasser, so reagieren [[Kupfer]] und [[Eisen]] mit vollkommen trockenem Chlor erst bei Temperaturen oberhalb 200 °C, mit feuchtem Chlor dagegen schon bei deutlich niedrigeren Temperaturen.

Besonders stark ist die Neigung von Chlor zur Reaktion mit Wasserstoff. Nach einer nötigen Initiierung durch Spaltung eines ersten Chlormoleküls, die beispielsweise durch [[Wellenlänge|kurzwelliges]] blaues Licht ausgelöst werden kann, reagieren die Elemente in einer explosionsartig verlaufenden [[Kettenreaktion (Chemie)|Kettenreaktion]], der sogenannten [[Chlorknallgas]]reaktion. Durch die starke Neigung, Chlorwasserstoff zu bilden, reagiert Chlor auch mit anderen Wasserstoff enthaltenden Verbindungen wie [[Ammoniak]], [[Ethin]], [[Schwefelwasserstoff]] oder Wasser.

Chlor reagiert mit [[Alkane]]n über den [[Reaktionsmechanismus]] der [[Radikalische Substitution|radikalischen Substitution]]. Dabei bilden sich zunächst durch Hitze oder Bestrahlung einzelne [[Radikal (Chemie)|Chlorradikale]], die unter Bildung von Chlorwasserstoff die C-H-Bindung eines Alkans brechen können. Anschließend erfolgt eine Reaktion des entstandenen Radikals mit weiterem Chlor und eine weitere Kettenreaktion. Auf Grund der hohen Reaktivität ist Chlor bei der Reaktion mit Alkanen nur schwach [[Selektivität (Chemie)|regioselektiv]], es kommt auch zu Mehrfachchlorierungen.<ref>Reinhard Brückner: ''Reaktionsmechanismen.'' 3. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 21–26.</ref> Bei [[Aromaten|aromatischen]] Kohlenwasserstoffen ist ein radikalischer Reaktionsweg nicht möglich, eine Chlorierung erfolgt hier über die [[elektrophile aromatische Substitution]] unter [[Katalyse]] einer [[Lewis-Säure-Base-Konzept|Lewis-Säure]] wie etwa [[Aluminiumchlorid]].<ref>Reinhard Brückner: ''Reaktionsmechanismen.'' 3. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 217–220.</ref>

== Isotope ==
[[Datei:Massenspektrum Tetrachlordibenzofuran.svg|mini|Charakteristisches 35Cl/37Cl-Isotopenmuster]]
Insgesamt sind 23 [[Isotop]]e und zwei weitere [[Kernisomer]]e zwischen 28Cl und 51Cl bekannt.<ref name="nubase">G. Audi, F. G. Kondev, Meng Wang, W.J. Huang, S. Naimi: ''The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties.'' In: ''Chinese Physics C.'' 41, 2017, S. 030001, {{DOI|10.1088/1674-1137/41/3/030001}} ([https://www-nds.iaea.org/amdc/ame2016/NUBASE2016.pdf Volltext]).</ref> Von diesen sind zwei, die Isotope 35Cl und 37Cl stabil. Natürliches Chlor besteht zu 75,77 % aus 35Cl und zu 24,23 % aus 37Cl. Dieses typische Verhältnis ist stets in [[Massenspektroskopie|Massenspektren]] organischer und anorganischer Substanzen zu beobachten.

Drei Chlorisotope (35, 36 und 37) haben Kernstacheln und Lebensdauern, die eine Untersuchung mittels NMR ermöglichen.[https://www.researchgate.net/publication/358875334_Cl-NMR_Parameters_for_Molten_Salt_Reprocessing_Analyses_Quadrupole_Moment_Spin-Lattice_Relaxation_and_Sternheimer_Antishielding_Factor_for_Chloride_and_Perchlorate_Ions]

=== 36Cl ===
Mit einer [[Halbwertszeit]] von 301.300 Jahren ist 36Cl<ref name="nubase" /> das langlebigste der sonst innerhalb von Minuten oder noch kürzeren Zeiten zerfallenden instabilen Isotope, weshalb es zum Markieren verwendet wird.

36Cl entsteht in geringen Mengen durch [[Spallation]]sreaktionen von 40Ar und 36Ar mit [[Kosmische Strahlung|kosmischer Strahlung]] in der Atmosphäre. Auch auf der Erdoberfläche kann 36Cl durch [[Neutronenstrahlung|Neutronenadsorption]], Reaktionen mit [[Myon]]en oder Spallation entstehen. Das Verhältnis von 36Cl zu 37Cl beträgt etwa 700 · 10−15:1. Durch die lange Halbwertszeit und konstante Atmosphärenkonzentration lässt sich die Konzentration an 36Cl zur Altersbestimmung für [[Grundwasser]] von bis zu einer Million Jahre nutzen.<ref name="sahra">{{Webarchiv|url=http://web.sahra.arizona.edu/programs/isotopes/chlorine.html |wayback=20191118150215 |text=Chlor bei SAHRA, Arizona Board of Regents, 2005 (engl., eingesehen am 14. Februar 2009). }}</ref>

Die Konzentration an 36Cl war zwischen 1954 und 1963 durch im Meer stattfindende [[Kernwaffentest]]s, bei denen im Meerwasser enthaltenes 35Cl Neutronenstrahlung absorbiert und zu 36Cl reagiert, erhöht. Seit einem [[Vertrag über das Verbot von Kernwaffenversuchen in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser|Vertrag]] zum Verbot dieser Art Tests nahm die Konzentration in der Atmosphäre zwar stetig ab und erreichte ab etwa 1980 das natürliche Verhältnis, jedoch können im Meerwasser nach wie vor erhöhte Konzentrationen des Isotops gefunden werden.<ref name="sahra" /> Die '''36Cl-Methode''' wird auch zu [[Paläontologie|paläontologischen]] und [[Ur- und Frühgeschichte|vorgeschichtlichen]] [[Datierung]]en herangezogen.<ref>Anita Quiles, Hélène Valladas, Hervé Bocherens, Emmanuelle Delqué-Količ, Evelyne Kaltnecker, Johannes van der Plicht, Jean-Jacques Delannoy, Valérie Feruglio, Carole Fritz, Julien Monney, Michel Philippe, Gilles Tosello, Jean Clottes, Jean-Michel Geneste: ''A high-precision chronological model for the decorated Upper Paleolithic cave of Chauvet-Pont d’Arc, Ardèche, France.'' In: ''[[PNAS]].'' Band 113, Nr. 17, 26. April 2016, S. 4670–4675, [[doi:10.1073/pnas.1523158113]].</ref>

=== 38Cl und 37Cl ===
38Cl ist ein kurzlebiges Isotop mit einer Halbwertszeit von 37 Minuten und kann zum Beispiel durch Neutronenadsorption aus in Meerwasser enthaltenem 37Cl entstehen.<ref name="dalnoki-20110328">F. Dalnoki-Veress: [http://lewis.armscontrolwonk.com/files/2011/03/Cause_of_the_high_Cl38_Radioactivity.pdf ''What was the cause of the high Cl-38 radioactivity in the Fukushima Daiichi reactor #1.''] (PDF; 523 kB), abgerufen am 1. April 2011.</ref> In [[Flüssigsalzreaktor]]en, welche mit Chloriden operieren (üblich sind allerdings Fluoride), kann die Reaktion von 37Cl zum radioaktive 38Cl problematisch sein, sodass für eine entsprechende Verwendung oft [[Isotopentrennung]] vorgeschlagen wird, um 35Cl anzureichern.

== Verwendung ==
[[Datei:Vinyl-chloride-2D.svg|mini|[[Vinylchlorid]]]]
Chlor wird vor allem zur Herstellung anderer Chemikalien verwendet. Mit 33 % im Jahr 1997 ist dabei [[Vinylchlorid]], die Ausgangssubstanz für die Herstellung des Kunststoffs [[Polyvinylchlorid]], das wichtigste Produkt.<ref name="ullmann" /> Auch andere einfache [[chlororganische Verbindungen]] werden durch Reaktion von Chlor und entsprechenden Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel mittels [[Photochlorierung]], hergestellt. Diese dienen vor allem als Zwischenprodukt, etwa für die Herstellung von [[Kunststoff]]en, [[Arzneistoff]]en oder [[Pestizid]]en. So wurden 1995 85 % aller Arzneistoffe unter Verwendung von Chlor hergestellt.<ref name="ullmann" /> Häufig wird das Chlor im Verlauf eines Herstellungsprozesses wieder abgespalten, um chlorfreie Endprodukte zu erhalten. Beispiele dafür sind die Herstellung von [[Glycerin]] über [[Allylchlorid]] und [[Epichlorhydrin]]<ref>{{RömppOnline|ID=RD-07-01466|Name=Glycerol|Abruf=2014-05-26}}</ref> oder das ''Chlorhydrinverfahren'' zur Herstellung von [[Propylenoxid]].<ref>{{RömppOnline|ID=RD-13-01988|Name=Methyloxiran|Abruf=2014-05-26}}</ref>

Anorganische Chlorverbindungen werden häufig über die Reaktion mit Chlor hergestellt. Technisch wichtig sind dabei beispielsweise die Synthese von [[Chlorwasserstoff]] in hoher Reinheit durch Reaktion von Chlor und Wasserstoff oder die Synthese von [[Titantetrachlorid]]. Dieses wird entweder über den [[Kroll-Prozess]] zu elementarem [[Titan (Element)|Titan]] weiterverarbeitet oder dient als Zwischenprodukt bei der Reinigung des Weißpigmentes [[Titan(IV)-oxid]]. Weitere wichtige Chloride, die durch Reaktion des Elements mit Chlor dargestellt werden, sind [[Aluminiumtrichlorid]] und [[Siliciumtetrachlorid]].

Wird Chlor in Wasser geleitet, [[Disproportionierung|disproportioniert]] es langsam unter Bildung von [[Hypochlorige Säure|Hypochloriger Säure]] und [[Salzsäure]]. Erstere wirkt stark oxidierend und wirkt so [[bleichen]]d und [[Desinfektion|desinfizierend]]. Die bleichende Wirkung des Chlors wurde vor allem für die Produktion von weißem Papier ausgenutzt. Das Chlor ist in der Lage, die aromatischen Ringe des [[Lignine|Lignins]] zu ersetzen oder zu oxidieren. Dadurch sind mögliche [[Chromophor]]e zerstört und das Papier erscheint heller. Da jedoch bei der Chlorbleiche teilweise [[krebserzeugend]]e chlororganische Verbindungen wie [[Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane]] oder [[Chlorphenole]] entstehen, wurde die Chlorbleiche häufig durch ungefährlichere Methoden wie die Bleiche mit [[Natriumdithionit]] ersetzt.<ref>Hans Ullrich Süss: ''Bleaching.'' In: ''Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry.'' Wiley-VCH, Weinheim 2006, {{DOI|10.1002/14356007.a04_191.pub2}}.</ref>

Die desinfizierende Wirkung des bei der Reaktion von Chlor und Wasser entstandenem Hypochlorits wird bei der [[Wasseraufbereitung]] in der sogenannten [[Chlorung]] ausgenutzt. Neben Trinkwasser wird vor allem [[Wasseraufbereitung im Schwimmbad|Schwimmbadwasser]] auf diese Weise von [[Bakterien]] befreit. Da bei der Reaktion mit anderen Bestandteilen des Wassers auch unerwünschte und teilweise giftige oder krebserregende Stoffe, etwa [[Trihalogenmethane]], entstehen können, wird Chlor für die Desinfektion von Trinkwasser zunehmend durch [[Chlordioxid]] oder [[Ozon]] ersetzt.<ref>{{RömppOnline|ID=RD-03-01602|Name=Chlorung|Abruf=2014-05-26}}</ref>

Auf Grund der Umweltschädlichkeit und Giftigkeit von Chlor und vielen chlorhaltigen Verbindungen wird gefordert und teilweise versucht, diese zu vermeiden und durch chlorfreie Verbindungen und Prozesse zu ersetzen. Auch das [[Recycling]] von chlorhaltigen Abfallstoffen ist eine Alternative, da so keine neuen derartigen Produkte hergestellt werden müssen. Das Verbrennen von chlororganischen Verbindungen, bei dem leicht giftige Verbrennungsprodukte entstehen können, kann so vermieden werden. Allerdings sprechen häufig höhere Preise und schlechtere Eigenschaften von Ersatzstoffen gegen den Einsatz von chlorfreien Produkten und Prozessen, und es wird weiterhin Chlor in großen Mengen in der Industrie eingesetzt.<ref>Reinhold Buttgereit: ''Die Chlorchemie auf dem Prüfstand – gibt es Alternativen?'' In: ''[[Spektrum der Wissenschaft]].'' 1994, S. 108–113, {{Webarchiv|text=Einleitung |url=https://www.spektrumverlag.de/artikel/821753 |wayback=20120111101247 }}.</ref>

== Biologische Bedeutung ==
Elementares Chlor wirkt [[Oxidation|oxidierend]] und kann mit pflanzlichem und tierischem Gewebe reagieren. Es ist dementsprechend [[toxisch]] und hat keine biologische Bedeutung. Ebenfalls stark oxidierend wirkend und damit ohne biologische Funktionen sind Chlorverbindungen in hohen Oxidationsstufen wie etwa [[Chloroxide]] und [[Halogensauerstoffsäuren|Chlorsauerstoffsäuren]].

Von biologischer Bedeutung ist das Element in Form des [[Chlorid]]-Anions. Chlorid ist [[Essentielle Stoffe|essentiell]] und eines der [[Mengenelemente|häufigeren Bestandteile]] des Körpers. So enthält ein durchschnittlicher menschlicher Körper von etwa 70 kg 95 g Chlorid.<ref>W. Kaim, B. Schwederski: ''Bioanorganische Chemie.'' 4. Auflage. Teubner, Wiesbaden 2005, ISBN 3-519-33505-0, S. 7.</ref> Der größte Teil des Chlorids befindet sich als Gegenion zu [[Natrium]] gelöst im [[Extrazellularraum]], so besitzt [[Blutplasma]] eine Chloridkonzentration von 100–107 mmol/l.<ref name="Römpp Chlorid" /> Chlorid beeinflusst maßgeblich den [[Osmotischer Druck|osmotischen Druck]] und damit den Wasserhaushalt des Körpers. Weiterhin dient Chlorid zum Ladungsausgleich bei Austausch von Ionen in Zellen hinein und aus diesen heraus. Dies spielt beispielsweise beim Transport von [[Kohlenstoffdioxid]] als [[Hydrogencarbonat]] eine Rolle.<ref name="Römpp Chlorid">{{RömppOnline|ID=RD-03-01455|Name=Chlorid|Abruf=2014-05-26}}</ref> Für diesen Ausgleich und die Wiederherstellung des [[Ruhemembranpotential]]s dienen [[Chloridkanal|Chloridkanäle]], durch die Chlorid-Ionen die Zellmembranen passieren können.<ref>M. Suzuki, T. Morita, T. Iwamoto: ''Diversity of Cl− channels.'' In: ''[[Cell Mol Life Sci.]]'' 63, (1), 2006, S. 12–24. PMID 16314923.</ref>

Eine besonders hohe Chloridkonzentration enthält der [[Magensaft]]; da dort neben den Chloridionen überwiegend [[Oxonium]]-Ionen vorliegen, ist die Magensäure eine [[Salzsäure]] mit einer Konzentration von etwa 0,1 mol/l.<ref name="Römpp Chlorid" />

Aufgenommen wird das Chlorid überwiegend als Natriumchlorid im [[Speisesalz]]. Die empfohlene tägliche Menge für die Aufnahme von Chlorid liegt bei 3,2 g für Erwachsene und 0,5 g für Säuglinge.<ref>W. Kaim, B. Schwederski: ''Bioanorganische Chemie.'' 4. Auflage. Teubner, Wiesbaden 2005, ISBN 3-519-33505-0, S. 14.</ref>

== Nachweis ==
[[Datei:Halogenidnachweis.jpg|mini|Nachweisreaktion für Chlor durch Einleiten in NaI-Lösung sowie NaBr-Lösung jeweils mit Hexan]]
Chlor besitzt eine typische grün-gelbe Farbe und ebenso einen charakteristischen Geruch, diese lassen jedoch keine genauere Bestimmung zu. Für den Nachweis von Chlor wird meist die oxidierende Wirkung ausgenutzt. So kann Chlor [[Iodide]] und [[Bromide]] zu den Elementen oxidieren, wodurch sich eine bromidhaltige Lösung braun beziehungsweise eine iodidhaltige Lösung violett färbt. Damit diese Farbe besser zu sehen ist, wird das Brom oder Iod mit [[N-Hexan|Hexan]] extrahiert. Auch Reaktionen mit anderen Stoffen, etwa die Entfärbung von [[Methylorange]] kann als Nachweis für Chlor genutzt werden. Diese sind jedoch nicht spezifisch, da auch andere [[Oxidationsmittel]] in der Lage sind, in gleicher Weise zu reagieren.<ref name="Haase">L. W. Haase, G. Gad: ''Über die Bestimmung von freiem Chlor in Wasser mit Hilfe von Dimethyl-p-phenylendiamin.'' In: ''[[Fresenius' Journal of Analytical Chemistry]].'' 107, 1–2, 1936, S. 1–8, [[doi:10.1007/BF01388203]].</ref>

Einen für Chlor spezifischen Nachweis, der etwa in [[Prüfröhrchen]] für Gase angewendet wird, liefert die Reaktion mit [[Tolidin]].<ref>{{Patent
| Land = EP
| V-Nr = 0281939
| Typ = Erteilung
| Titel = Kolorimetrisches Gasmessgerät für Fluor
| A-Datum = 1988-03-03
| V-Datum = 1992-06-24
| Erfinder = Wolfgang May
| Anmelder = [[Drägerwerk]] AG
| DB = Google
}}</ref> Dabei bildet sich ein gelber Farbstoff, der durch [[Kolorimetrie|kolorimetrische]] Verfahren nachweisbar ist.<ref name="Haase" />

[[Chloride#Nachweis|Chloride]] können in wässrigen Lösungen über die Reaktion mit [[Silber]]ionen und die Bildung des schwerlöslichen [[Silberchlorid]]s nachgewiesen werden. Dieses liegt als weißer Niederschlag vor und unterscheidet sich damit von den ebenfalls schwerlöslichen [[Silberbromid]] und [[Silberiodid]], die eine gelbe Farbe besitzen. Über die [[Argentometrie]] lassen sich dadurch auch quantitative Messungen von Chloridgehalten durchführen.<ref>G. Jander, E. Blasius, J. Strähle: ''Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum.'' 14. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995, ISBN 3-7776-0672-3, S. 136.</ref>

== Sicherheitshinweise ==
Chlor wirkt als Gas vorwiegend auf die Atemwege. Bei der Inhalation reagiert es mit der Feuchtigkeit der Schleimhäute unter Bildung von [[Hypochlorige Säure|hypochloriger Säure]] und [[Chlorwasserstoffsäure]]. Dadurch kommt es zu einer starken Reizung der Schleimhäute, bei längerer Einwirkung auch zu [[Bluthusten]] und [[Atemnot]], sowie Erstickungserscheinungen. Bei höheren Konzentrationen kommt es zur Bildung von [[Lungenödem]]en und starken Lungenschäden. Ein Gehalt von 0,5–1 % Chlor in der Atemluft wirkt tödlich durch Atemstillstand.<ref name="RömppChlor" /> Die [[Letale Dosis|letalen Dosen]] über eine Stunde (LC50) liegen bei 293 ppm für Ratten und 137 ppm für Mäuse.<ref name="RömppChlor" /> Flüssiges Chlor wirkt stark ätzend auf die Haut. Bei chronischer Einwirkung von Chlor kann es zu chronischer [[Bronchitis]], bei höheren Konzentrationen auch zu Herz- und Kreislaufschäden, sowie Magenbeschwerden kommen.<ref name="GESTIS" />

Chlor ist nicht brennbar ([[Chlordioxid]] entsteht auf anderem Weg), kann jedoch mit vielen Stoffen stark reagieren. So besteht beim Kontakt von Chlor mit [[Wasserstoff]], [[Kohlenwasserstoffe]]n, [[Ammoniak]], [[Amine]]n, [[Diethylether]] und einigen anderen Stoffen [[Explosion]]sgefahr.<ref name="GESTIS" />

Eine spanische Studie kam zu dem Ergebnis, dass die durch die Chlorung des Wassers und die Reaktion mit organischen Verunreinigungen ([[Urin]], [[Schweiß]], [[Hautschuppen]]) entstehenden [[Desinfektionsnebenprodukt]]e das Risiko für [[Blasenkrebs]] erhöhen. Dieses Risiko lässt sich durch angemessene hygienische Verhaltensweisen der Badegäste (vor dem Betreten des Beckens duschen, nicht ins Becken urinieren) deutlich verringern.<ref>Cristina M. Villanueva1, Kenneth P. Cantor, Joan O. Grimalt, Nuria Malats, Debra Silverman, Adonina Tardon, Reina Garcia-Closas, Consol Serra, Alfredo Carrato, Gemma Castaño-Vinyals, Ricard Marcos, Nathaniel Rothman, Francisco X. Real, Mustafa Dosemeci and Manolis Kogevinas: ''Bladder Cancer and Exposure to Water Disinfection By-Products through Ingestion, Bathing, Showering, and Swimming in Pools.'' In: ''[[Am. J. Epidemiol.]]'' 165, 2, 2007, S. 148–156, [[doi:10.1093/aje/kwj364]].</ref>

== Verbindungen ==
Chlor bildet Verbindungen in verschiedenen [[Oxidationsstufe]]n von −1 bis +7. Die stabilste und häufigste Oxidationsstufe ist dabei −1, die höheren werden nur in Verbindungen mit den elektronegativeren Elementen [[Sauerstoff]] und [[Fluor]] gebildet. Dabei sind die ungeraden Oxidationsstufen +1, +3, +5 und +7 stabiler als die geraden. Einen Überblick über die Chlorverbindungen bietet die [[:Kategorie:Chlorverbindung]]

=== Chlorwasserstoff und Chloride ===
[[Datei:Copper(I)-chloride-sample.jpg|mini|[[Kupfer(I)-chlorid]]]]
Anorganische Verbindungen, in denen das Chlor in der Oxidationsstufe −1 und damit als [[Anion]] vorliegt, werden [[Chloride]] genannt. Diese leiten sich von der gasförmigen Wasserstoffverbindung Chlorwasserstoff (HCl) ab. Diese ist eine starke Säure und gibt in wässrigen Lösungen leicht das [[Proton (Chemie)|Proton]] ab. Diese wässrige Lösung wird als [[Salzsäure]] bezeichnet. Salzsäure ist eine der technisch wichtigsten Säuren und wird in großen Mengen verwendet. Chloride sind in der Regel gut wasserlöslich, Ausnahmen sind Silberchlorid, Quecksilber(I)-chlorid und Blei(II)-chlorid.

Besonders bekannt sind die Chloride der [[Alkalimetalle]], vor allem das [[Natriumchlorid]]. Dieses ist der Hauptbestandteil des [[Speisesalz]]es und damit wichtiger Bestandteil der Ernährung. Gleichzeitig ist das in großen Mengen als [[Halit]] vorkommende Natriumchlorid Ausgangsverbindung für die Gewinnung der meisten anderen Chlorverbindungen. Auch [[Kaliumchlorid]] wird in großen Mengen, vor allem als [[Dünger]] und zur Gewinnung anderer Kaliumverbindungen, verwendet.

=== Chloroxide ===
Es ist eine größere Anzahl Verbindungen von Chlor und [[Sauerstoff]] bekannt. Diese sind nach den allgemeinen Formeln ClO''x'' (''x'' = 1–4) und Cl2O''x'' (''x'' = 1–7) aufgebaut. Chloroxide sind sehr reaktiv und zerfallen explosionsartig in die Elemente. Von technischer Bedeutung sind nur zwei der Chloroxide, [[Dichloroxid]] (Cl2O) und [[Chlordioxid]] (ClO2). Letztes ist unter Normalbedingungen gasförmig und eine der wenigen radikalisch aufgebauten Verbindungen. Beim Verfestigen dimerisiert es und ändert dabei die Magnetisierung von [[Paramagnetismus|Para-]] zu [[Diamagnetismus]].

=== Chlorsauerstoffsäuren ===
Neben den Chloroxiden bilden Chlor und Sauerstoff – analog zu den Halogenen Brom und Iod – auch mehrere Säuren, bei denen ein Chloratom von einem bis vier Sauerstoffatomen umgeben sind. Diese zu den [[Halogensauerstoffsäuren]] zählenden Verbindungen sind die [[Hypochlorige Säure]], die [[Chlorige Säure]], die [[Chlorsäure]] und die [[Perchlorsäure]]. Die einzige dieser Säuren, die als Reinstoff stabil ist, ist die Perchlorsäure, die anderen sind nur in wässriger Lösung oder in Form ihrer Salze bekannt. Der [[PKs-Wert|pKs-Wert]] dieser Säuren sinkt mit der zunehmenden Anzahl an Sauerstoffatomen im Molekül. Während die Hypochlorige Säure eine nur schwache Säure ist, zählt Perchlorsäure zu den [[Supersäuren]], den stärksten bekannten Säuren.

=== Interhalogenverbindungen ===
Chlor bildet vorwiegend mit [[Fluor]], zum Teil auch mit den anderen Halogenen eine Reihe von [[Interhalogenverbindungen]]. Chlorfluoride wie [[Chlorfluorid]] und [[Chlortrifluorid]] wirken stark oxidierend und fluorierend. Während Chlor in den Fluor-Chlor-Verbindungen als elektropositiveres Element in Oxidationsstufen bis +5 im [[Chlorpentafluorid]] vorliegt, ist es in Verbindungen mit [[Brom]] und [[Iod]] der elektronegativere Bestandteil. Mit diesen Elementen sind nur drei Verbindungen, [[Bromchlorid]], [[Iodchlorid]] und [[Iodtrichlorid]] bekannt.

=== Organische Chlorverbindungen ===
[[Datei:2,3,7,8-tetrachlorodibenzo(b,e)(1,4)dioxine 200.svg|mini|[[2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin]]]]
Eine Vielzahl von organischen Chlorverbindungen (auch ''Organochlorverbindungen'') wird synthetisch hergestellt. Wichtig sind in der Gruppe der [[Halogenkohlenwasserstoffe]] die Chloralkane, die Chloralkene sowie die Chloraromaten. Eingesetzt werden sie unter anderem als [[Lösungsmittel]], [[Kältemittel]], [[Hydrauliköl]]e, [[Pflanzenschutzmittel]] oder [[Arzneistoff]]e.

Zu den Organochlorverbindungen gehören auch einige stark giftige, persistente und [[Bioakkumulation|bioakkumulative]] Substanzen, wie etwa die [[Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane|polychlorierten Dibenzodioxine und Dibenzofurane]]. Die ersten zwölf in das der Schadstoffkontrolle dienenden [[Stockholmer Übereinkommen]] aufgenommenen Verbindungen beziehungsweise Stoffgruppen, das sogenannte [[Dreckiges Dutzend|Dreckige Dutzend]], sind ausnahmslos organische Chlorverbindungen.

Außerdem gibt es in der [[Biosphäre]] eine Vielzahl von natürlichen organischen Chlorverbindungen, die von [[Organismus|Organismen]], wie z. B. [[Bakterien|Bodenbakterien]], [[Schimmelpilz]]e, [[Seetang]] und [[Flechte]]n, synthetisiert werden können. Zu den Verbindungen gehören [[biogen]]e [[Halogenkohlenwasserstoffe]], wie [[Methylchlorid]], das zu 70 % aus marinen Organismen stammt, und [[Halogenaromaten|chlorierte Aromate]], aber auch chlorhaltige [[Aminosäure]]n, wie L-2-Amino-4-chlor-4-pentensäure, die in bestimmten [[Blätterpilz]]en vorkommt. Auffällig hoch ist auch der Anteil von chlorierten [[Huminstoff]]en in bestimmten Mooren.

Die Synthese dieser Verbindungen erfolgt über [[Peroxidasen|Haloperoxidasen]] in Gegenwart von [[Wasserstoffperoxid]], über Direktchlorierung mit enzymatisch freigesetztem Chlor oder [[Hypochlorite|Hypochlorit]], über Chlorradikale oder durch [[nucleophil]]e Ringöffnung von [[Epoxide]]n mit Chloridionen. Da Chloridionen in der Natur häufig vorkommen, sind diese ausschließlich der Chlorlieferant für die biogenen organischen Chlorverbindungen. Der Anteil dieser Verbindungen in der Umwelt im Vergleich zu dem industriell verursachten Anteil von organischen Chlorverbindungen ist nicht unerheblich.<ref>K. Naumann: ''Chlorchemie in der Natur.'' In: ''[[Chemie in unserer Zeit]].'' 27. Jahrg. Nr. 1, 1993, S. 33–41, [[doi:10.1002/ciuz.19930270105]].</ref>

=== Chlorhydrate ===
Wie von [[Michael Faraday|Faraday]] 1811 erstmals näher untersucht,<ref>M. Faraday: ''On Hydrate of Clorine'', Quarterly Journal of Science, Literature and the Arts, Vol. XV; London 1823, S. 71–74. ({{Google Buch|BuchID=lhw_AAAAYAAJ|Seite=71}}).</ref> bildet Chlorgas bei Abkühlung in Gegenwart von Wasser auskristallisierende „Chlorhydrate“, über deren Aufbau und Zusammensetzung lange Zeit Unklarheit herrschte. Nach einstweilen letztem Stand der Untersuchungen handelt es sich dabei um eine Verbindung der Summenformel Cl2·7H2O.<ref>I. Harris: ''Composition of Chlorine Hydrate''. Nature 151, 309 (1943), [[doi:10.1038/151309a0]]</ref>

== Literatur ==
* {{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=433|Endseite=438}}
* Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1022–1024.
* [[Ralf Steudel]]: ''Chemie der Nichtmetalle''. de Gruyter, Berlin 1998, ISBN 3-11-012322-3.
* {{RömppOnline|ID=RD-03-01354|Name=Chlor|Abruf=2011-11-24}}
* Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente – das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
* Peter Schmittinger u. a.: ''Chlorine.'' In: ''[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie|Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]].'' Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 3-527-30385-5.

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|Chlorine|Chlor}}

== Einzelnachweise ==
<references responsive />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Lesenswert|26. Juni 2009|61576833}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4147748-0|LCCN=sh85024541|NDL=00562008}}

[[Kategorie:Lungenkampfstoff]]

Otto Berg (Chemiker)

2023-03-05T22:07:16Z

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[[Datei:Otto Berg (cropped).jpg|mini|Otto Berg in Uniform im Ersten Weltkrieg (1917)]]
'''Otto Herrmann Berg''' (* [[23. November]] [[1874]] in [[Berlin]];<ref>Geburtsregister Standesamt Berlin 11, Nr. 585/1874. Oft wird fälschlich das Geburtsjahr 1873 angegeben.</ref> † [[1939]]) war ein deutscher [[Chemie|Chemiker]]. Im Jahr 1925 war er beteiligt an der Entdeckung des [[Chemisches Element|Elements]] 75, [[Rhenium]], durch [[Walter Noddack]] und [[Ida Noddack-Tacke|Ida Tacke]], sowie der nicht offiziell anerkannten Entdeckung des Elements 43, dem das Forscherteam seinerzeit den Namen ''Masurium'' gab<ref>[https://books.google.de/books?id=wicDAAAAMBAJ&pg=PA50&dq=Walter+Noddack+Ida&lr=&as_drrb_is=b&as_minm_is=0&as_miny_is=&as_maxm_is=0&as_maxy_is=1970&as_brr=3&cd=3&redir_esc=y&hl=de#v=onepage&q=Walter%20Noddack%20Ida&f=true 1925 Magazin Popular Science, Entdeckung Masurium und Rhenium]</ref> (heute [[Technetium]]).

== Leben ==
Berg war der Sohn des Berliner Kaufmanns Philipp Berg und seiner Frau Jenny geb. Feig. Von 1894 bis 1898 studierte Berg Chemie in Berlin, [[Heidelberg]] und [[Freiburg im Breisgau]]; anschließend arbeitete er am letzteren Ort als Assistent am physikalischen Institut. Im Jahr 1900 heiratete er Julie Zuntz, eine Tochter des Physiologen [[Nathan Zuntz]];<ref>Heiratsregister Standesamt Berlin 12a, Nr. 78/1900</ref> das Paar hatte insgesamt vier Kinder.
In den Jahren 1902–1911 war er als Privatdozent in [[Greifswald]] tätig. Anschließend wurde er Mitarbeiter von [[Siemens & Halske]] in [[Berlin-Charlottenburg]].<ref>{{Webarchiv | url=http://viatienen.be/college/new/downloads1011/lln/PS%20Fedichem/dispbiog_nl.cfm-ID=16.htm | archive-is=20130115041924 | text=''Kurzbiographie von Otto Berg'' (niederländisch)}}</ref>

Als Spezialist für [[Röntgenstrahlung]] unterstützte er Walter Noddack und Ida Tacke (nach ihrer Heirat [[Ida Noddack]]) bei der Suche nach zwei der letzten noch unbekannten natürlichen Elemente, nämlich denen mit den [[Ordnungszahl]]en 43 und 75. 1925 meldete das Team die Entdeckung beider Elemente; sie nannten sie ''Masurium'' und [[Rhenium]]. Das Rhenium konnte in Spektren nachgewiesen und in einer Menge von 1 g abgetrennt werden.<ref>Hans Georg Tilgner: ''Forschen. Suche und Sucht.: Eine Biografie von Walter Noddack Ida Noddack-Tacke.'' 2000, ISBN 3898112721</ref> Trotz des [[Röntgenspektroskopie|röntgenspektroskopischen]] Nachweises, der laut dem Team in 28 von 1000 Spektren sicher und in 70 Fällen mit großer Wahrscheinlichkeit das Element 43 ''Masurium'' zeigte, blieb Noddack, Tacke und Berg die Anerkennung verwehrt, da sie das Element nicht isolieren konnten und die Signale – an der Grenze der Nachweisbarkeit – nicht reproduziert werden konnten.<ref>Peter Schneider: ''Eine elementare Entdeckung'', Spektrumdirekt, Ausgabe vom 4. Februar 2000</ref>

Die anerkannte Entdeckung erfolgte 1937 durch [[Emilio Segrè]] und [[Carlo Perrier]], die ihm den Namen [[Technetium]] gaben. Auf der [[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]-Konferenz 1949 wurde dieser Name offiziell festgelegt.

Das ISTR Symposium hat eine Gedenkmedaille herausgegeben, die Otto Berg und den Ehepartnern Walter und Ida Noddaсk gewidmet ist [https://www.researchgate.net/publication/369020752_Prof_Anna_Fedorovna_KUZINA_-_100th_Anniversary_of_birthday].
[[Datei:Medal_Noddack_Noddack_Berg_2020.jpg|mini|Medal W.Noddack I.Noddack O.Berg by ISTR for the fidelity to science]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=p|GND=|VIAF=85537366|GNDfehlt=ja|GNDCheck=2018-11-08}}

{{SORTIERUNG:Berg, Otto}}
[[Kategorie:Chemiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Deutscher]]
[[Kategorie:Geboren 1874]]
[[Kategorie:Gestorben 1939]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Berg, Otto
|ALTERNATIVNAMEN=Berg, Otto Herrmann
|KURZBESCHREIBUNG=deutscher Chemiker
|GEBURTSDATUM=23. November 1874
|GEBURTSORT=[[Berlin]]
|STERBEDATUM=1939
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}}

Wiktor Iwanowitsch Spizyn

2023-03-03T05:06:34Z

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'''Wiktor Iwanowitsch Spizyn''', {{RuS|Виктор Иванович Спицын}}, englische Transkription Vladimir Ivanovich Spitsyn, (* {{JULGREGDATUM|25|4|1902|Link=ja}} in [[Moskau]]; † [[30. Januar]] [[1988]] ebenda) war ein russischer Chemiker.

== Leben ==
Spizyn studierte ab 1919 Physikalische Chemie an der [[Lomonossow-Universität]] und war ab 1923 dort Assistent, wobei er nebenbei in der Industrie arbeitete. Ab 1928 war er am Institut für angewandte Mineralogie und Nichteisenmetallurgie und ab 1930 Professor am Institut für Elektromaschinenbau. 1932 wurde er Professor für Anorganische Chemie am Staatlichen Pädagogischen Institut in Moskau. 1938 erhielt er seinen Doktortitel (die Vergabe der Doktorgrade war in der Frühphase der Sowjetunion ausgesetzt) und ab 1942 war er Professor für Anorganische Chemie an der Lomonossow-Universität. Ab 1943 gründete er dort eine Abteilung für Radiochemie und 1945 habilitierte er sich (russischer Doktortitel). 1953 wurde er Direktor des Instituts für Physikalische Chemie der Akademie der Wissenschaften (ab 2010 nach Frumkin benannt) und Leiter des dortigen Instituts für Radiochemie. Er blieb bis 1988 Direktor. Nachfolger wurde [[Wladimir Fedorowitsch Peretruchin]] ({{RuS|Владимир Федорович Перетрухин}}).

Anfangs befasste er sich mit Wolframverbindungen und danach in Zusammenarbeit mit der Industrie mit verschiedenen selten vorkommenden aber industriell wichtigen Elementen (Beryllium, Tantal, Molybdän, Rhenium, Hafnium, Caesium, Thorium). 1931 gewann er wasserfreies Aluminiumchlorid aus natürlichen Rohstoffen. Ab 1942 befasste er sich mit der Chemie des Urans und leistete wichtige Beiträge zum Kernenergieprogramm der Sowjetunion, insbesondere zur Behandlung und Lagerung radioaktiver Abfälle im Kerntechnikprogramm der Sowjetunion. Er untersuchte die Kinetik von anorganischen Reaktionen mit radioaktiven Isotopen. Weiter befasste er sich mit der Chemie von [[Technetium]]. Spizyn isolierte mit [[Anna Fedorowna Kusina]] und Mitarbeitern 1957 zuerst größere Mengen Technetium in der Sowjetunion aus der Bestrahlung von Molybdän mit Neutronen und sie perfektionierten später dessen Gewinnung durch künstliche Bestrahlung von radioaktivem Abfall von Kernreaktoren. Es kommt in der Natur nicht vor, hat aber chemische Ähnlichkeit mit Rhenium und fand breite Anwendung in der Nuklearmedizin und als Mitte gegen Korrosion im Kühlkreislauf von Kernreaktoren, wozu Spizyn wichtige Beiträge lieferte.<ref>Konstantin German, Progress in Technetium Chemistry, in: Rare elements in the nuclear fuel cycle, Mendelev University of Chemical Technology, 2018, [https://www.researchgate.net/publication/327465685_Progress_in_technetium_chemistry Research Gate]</ref>

Ein jährlich vergebener Preis des Instituts für Physikalische Chemie für junge Wissenschaftler für die [https://www.researchgate.net/publication/366275449_2022_Belova_Sitanskaa_-_70_letie_LRHI_IFHE_RAN beste Arbeit in Radiochemie] ist nach ihm benannt.<ref> [https://phyche.ac.ru/all-news/nauchnye-meropriyatiya/item/697-utverzhden-dizajn-medali-imeni-akademika-v-i-spitsyna Spitzyn-Preis] und Medaille.</ref>

Er war Mitglied der Sowjetischen Akademie der Wissenschaften (ab 1958 volles Mitglied). 1969 wurde er Held der Sozialistischen Arbeit. Er war Ehrendoktor in [[Universität Leipzig|Leipzig]] (1959) und Breslau, Ehrenmitglied der polnischen chemischen Gesellschaft und Mitglied der [[Sächsische Akademie der Wissenschaften|Sächsischen Akademie der Wissenschaften]]. 1983 erhielt er die [[Mendelejew-Goldmedaille]].

==Schriften==
* Radiochemie 1952 (Russisch)
* mit anderen: Methoden zur Anwendung radioaktiver Tracer (Russisch), 1955
*Aktuelle Probleme der Anorganischen Chemie, Berlin, Akademie Verlag 1958
*Periodisches Gesetz und einige chemische Probleme der Atomenergieverwendung, Berlin, Abhandlungen der Deutschen Akademie der Wissenschaften, 1960
*Soviet chemistry today: its present state and outlook for the future, a series of six lectures, Washington D.C.: National Academy of Sciences/National Research Council 1960
* Untersuchungen auf dem Gebiet der Uranchemie, 1961 (Russisch)
*Investigations in the field of uranium chemistry, Oak Ridge, US Atomic Energy Commission 1964
* mit V. Gromov: Physikalisch-chemische Eigenschaften der radioaktiven Feststoffe (Russisch), 1973
* mit V. Gromov: Künstliche Radionuklide im Meer, 1975 (Russisch)
*mit [[Anna Kusina|Anna Kuzina]]: [https://ru.wikipedia.org/w/index.php?search=Кузина%2C%20Анна%20Фёдоровна&title=Служебная%3AПоиск&ns0=1 Technetium], Moskau: Nauka 1980 (Russisch)
*Practical Inorganic Chemistry, Moskau: MIR 1987 (Englisch)
* mit L. I. Martynenko: Anorganische Chemie, Moskau 1991, 1994 (Russisch)

==Literatur==
* Winfried R. Pötsch (Federführung), Annelore Fischer, Wolfgang Müller: [[Lexikon bedeutender Chemiker]], Harri Deutsch 1989, S. 403

==Weblinks==
* [http://www.chem.msu.su/rus/history/acad/spitsin.html Russische Biographie]
* {{Worldcat id|LCCN=n80159877}}
*[http://www.mathnet.ru/php/person.phtml?option_lang=eng&personid=91205 Publikationsverzeichnis, mathnet.ru]

== Einzelnachweise ==
<references />
[[Datei:Spitsyn_Medal.jpg|mini|Medal of academician Spitsyn for the best work in Radiochemistry]]
{{Normdaten|TYP=p|GND=172406455|LCCN=n80159877|VIAF=40685481}}

{{SORTIERUNG:Spizyn, Wiktor Iwanowitsch}}
[[Kategorie:Chemiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Hochschullehrer (Lomonossow-Universität)]]
[[Kategorie:Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Leipzig]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Breslau]]
[[Kategorie:Absolvent der Lomonossow-Universität Moskau]]
[[Kategorie:Sowjetbürger]]
[[Kategorie:Russe]]
[[Kategorie:Geboren 1902]]
[[Kategorie:Gestorben 1988]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Spizyn, Wiktor Iwanowitsch
|ALTERNATIVNAMEN=Спицын, Виктор Иванович (russisch)
|KURZBESCHREIBUNG=russischer Chemiker
|GEBURTSDATUM=25. April 1902
|GEBURTSORT=[[Moskau]]
|STERBEDATUM=30. Januar 1988
|STERBEORT=[[Moskau]]
}}

Otto Berg (Chemiker)

2023-03-02T19:54:35Z

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[[Datei:Otto Berg (cropped).jpg|mini|Otto Berg in Uniform im Ersten Weltkrieg (1917)]]
'''Otto Herrmann Berg''' (* [[23. November]] [[1874]] in [[Berlin]];<ref>Geburtsregister Standesamt Berlin 11, Nr. 585/1874. Oft wird fälschlich das Geburtsjahr 1873 angegeben.</ref> † [[1939]]) war ein deutscher [[Chemie|Chemiker]]. Im Jahr 1925 war er beteiligt an der Entdeckung des [[Chemisches Element|Elements]] 75, [[Rhenium]], durch [[Walter Noddack]] und [[Ida Noddack-Tacke|Ida Tacke]], sowie der nicht offiziell anerkannten Entdeckung des Elements 43, dem das Forscherteam seinerzeit den Namen ''Masurium'' gab<ref>[https://books.google.de/books?id=wicDAAAAMBAJ&pg=PA50&dq=Walter+Noddack+Ida&lr=&as_drrb_is=b&as_minm_is=0&as_miny_is=&as_maxm_is=0&as_maxy_is=1970&as_brr=3&cd=3&redir_esc=y&hl=de#v=onepage&q=Walter%20Noddack%20Ida&f=true 1925 Magazin Popular Science, Entdeckung Masurium und Rhenium]</ref> (heute [[Technetium]]).

== Leben ==
Berg war der Sohn des Berliner Kaufmanns Philipp Berg und seiner Frau Jenny geb. Feig. Von 1894 bis 1898 studierte Berg Chemie in Berlin, [[Heidelberg]] und [[Freiburg im Breisgau]]; anschließend arbeitete er am letzteren Ort als Assistent am physikalischen Institut. Im Jahr 1900 heiratete er Julie Zuntz, eine Tochter des Physiologen [[Nathan Zuntz]];<ref>Heiratsregister Standesamt Berlin 12a, Nr. 78/1900</ref> das Paar hatte insgesamt vier Kinder.
In den Jahren 1902–1911 war er als Privatdozent in [[Greifswald]] tätig. Anschließend wurde er Mitarbeiter von [[Siemens & Halske]] in [[Berlin-Charlottenburg]].<ref>{{Webarchiv | url=http://viatienen.be/college/new/downloads1011/lln/PS%20Fedichem/dispbiog_nl.cfm-ID=16.htm | archive-is=20130115041924 | text=''Kurzbiographie von Otto Berg'' (niederländisch)}}</ref>

Als Spezialist für [[Röntgenstrahlung]] unterstützte er Walter Noddack und Ida Tacke (nach ihrer Heirat [[Ida Noddack]]) bei der Suche nach zwei der letzten noch unbekannten natürlichen Elemente, nämlich denen mit den [[Ordnungszahl]]en 43 und 75. 1925 meldete das Team die Entdeckung beider Elemente; sie nannten sie ''Masurium'' und [[Rhenium]]. Das Rhenium konnte in Spektren nachgewiesen und in einer Menge von 1 g abgetrennt werden.<ref>Hans Georg Tilgner: ''Forschen. Suche und Sucht.: Eine Biografie von Walter Noddack Ida Noddack-Tacke.'' 2000, ISBN 3898112721</ref> Trotz des [[Röntgenspektroskopie|röntgenspektroskopischen]] Nachweises, der laut dem Team in 28 von 1000 Spektren sicher und in 70 Fällen mit großer Wahrscheinlichkeit das Element 43 ''Masurium'' zeigte, blieb Noddack, Tacke und Berg die Anerkennung verwehrt, da sie das Element nicht isolieren konnten und die Signale – an der Grenze der Nachweisbarkeit – nicht reproduziert werden konnten.<ref>Peter Schneider: ''Eine elementare Entdeckung'', Spektrumdirekt, Ausgabe vom 4. Februar 2000</ref>

Die anerkannte Entdeckung erfolgte 1937 durch [[Emilio Segrè]] und [[Carlo Perrier]], die ihm den Namen [[Technetium]] gaben. Auf der [[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]-Konferenz 1949 wurde dieser Name offiziell festgelegt.

Das ISTR Symposium hat eine Gedenkmedaille herausgegeben, die Otto Berg und den Ehepartnern Walter und Ida Noddaсk gewidmet ist.
[[Datei:Medal_Noddack_Noddack_Berg_2020.jpg|mini|Medal W.Noddack I.Noddack O.Berg by ISTR for the fidelity to science]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=p|GND=|VIAF=85537366|GNDfehlt=ja|GNDCheck=2018-11-08}}

{{SORTIERUNG:Berg, Otto}}
[[Kategorie:Chemiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Deutscher]]
[[Kategorie:Geboren 1874]]
[[Kategorie:Gestorben 1939]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Berg, Otto
|ALTERNATIVNAMEN=Berg, Otto Herrmann
|KURZBESCHREIBUNG=deutscher Chemiker
|GEBURTSDATUM=23. November 1874
|GEBURTSORT=[[Berlin]]
|STERBEDATUM=1939
|STERBEORT=
}}

Wiktor Iwanowitsch Spizyn

2023-03-02T19:28:06Z

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'''Wiktor Iwanowitsch Spizyn''', {{RuS|Виктор Иванович Спицын}}, englische Transkription Vladimir Ivanovich Spitsyn, (* {{JULGREGDATUM|25|4|1902|Link=ja}} in [[Moskau]]; † [[30. Januar]] [[1988]] ebenda) war ein russischer Chemiker.

== Leben ==
Spizyn studierte ab 1919 Physikalische Chemie an der [[Lomonossow-Universität]] und war ab 1923 dort Assistent, wobei er nebenbei in der Industrie arbeitete. Ab 1928 war er am Institut für angewandte Mineralogie und Nichteisenmetallurgie und ab 1930 Professor am Institut für Elektromaschinenbau. 1932 wurde er Professor für Anorganische Chemie am Staatlichen Pädagogischen Institut in Moskau. 1938 erhielt er seinen Doktortitel (die Vergabe der Doktorgrade war in der Frühphase der Sowjetunion ausgesetzt) und ab 1942 war er Professor für Anorganische Chemie an der Lomonossow-Universität. Ab 1943 gründete er dort eine Abteilung für Radiochemie und 1945 habilitierte er sich (russischer Doktortitel). 1953 wurde er Direktor des Instituts für Physikalische Chemie der Akademie der Wissenschaften (ab 2010 nach Frumkin benannt) und Leiter des dortigen Instituts für Radiochemie. Er blieb bis 1988 Direktor. Nachfolger wurde [[Wladimir Fedorowitsch Peretruchin]] ({{RuS|Владимир Федорович Перетрухин}}).

Anfangs befasste er sich mit Wolframverbindungen und danach in Zusammenarbeit mit der Industrie mit verschiedenen selten vorkommenden aber industriell wichtigen Elementen (Beryllium, Tantal, Molybdän, Rhenium, Hafnium, Caesium, Thorium). 1931 gewann er wasserfreies Aluminiumchlorid aus natürlichen Rohstoffen. Ab 1942 befasste er sich mit der Chemie des Urans und leistete wichtige Beiträge zum Kernenergieprogramm der Sowjetunion, insbesondere zur Behandlung und Lagerung radioaktiver Abfälle im Kerntechnikprogramm der Sowjetunion. Er untersuchte die Kinetik von anorganischen Reaktionen mit radioaktiven Isotopen. Weiter befasste er sich mit der Chemie von [[Technetium]]. Spizyn isolierte mit [[Anna Fedorowna Kusina]] und Mitarbeitern 1957 zuerst größere Mengen Technetium in der Sowjetunion aus der Bestrahlung von Molybdän mit Neutronen und sie perfektionierten später dessen Gewinnung durch künstliche Bestrahlung von radioaktivem Abfall von Kernreaktoren. Es kommt in der Natur nicht vor, hat aber chemische Ähnlichkeit mit Rhenium und fand breite Anwendung in der Nuklearmedizin und als Mitte gegen Korrosion im Kühlkreislauf von Kernreaktoren, wozu Spizyn wichtige Beiträge lieferte.<ref>Konstantin German, Progress in Technetium Chemistry, in: Rare elements in the nuclear fuel cycle, Mendelev University of Chemical Technology, 2018, [https://www.researchgate.net/publication/327465685_Progress_in_technetium_chemistry Research Gate]</ref>

Ein jährlich vergebener Preis des Instituts für Physikalische Chemie für junge Wissenschaftler für die beste Arbeit in Radiochemie ist nach ihm benannt.<ref> [https://phyche.ac.ru/all-news/nauchnye-meropriyatiya/item/697-utverzhden-dizajn-medali-imeni-akademika-v-i-spitsyna Spitzyn-Preis] und Medaille.</ref>

Er war Mitglied der Sowjetischen Akademie der Wissenschaften (ab 1958 volles Mitglied). 1969 wurde er Held der Sozialistischen Arbeit. Er war Ehrendoktor in [[Universität Leipzig|Leipzig]] (1959) und Breslau, Ehrenmitglied der polnischen chemischen Gesellschaft und Mitglied der [[Sächsische Akademie der Wissenschaften|Sächsischen Akademie der Wissenschaften]]. 1983 erhielt er die [[Mendelejew-Goldmedaille]].

==Schriften==
* Radiochemie 1952 (Russisch)
* mit anderen: Methoden zur Anwendung radioaktiver Tracer (Russisch), 1955
*Aktuelle Probleme der Anorganischen Chemie, Berlin, Akademie Verlag 1958
*Periodisches Gesetz und einige chemische Probleme der Atomenergieverwendung, Berlin, Abhandlungen der Deutschen Akademie der Wissenschaften, 1960
*Soviet chemistry today: its present state and outlook for the future, a series of six lectures, Washington D.C.: National Academy of Sciences/National Research Council 1960
* Untersuchungen auf dem Gebiet der Uranchemie, 1961 (Russisch)
*Investigations in the field of uranium chemistry, Oak Ridge, US Atomic Energy Commission 1964
* mit V. Gromov: Physikalisch-chemische Eigenschaften der radioaktiven Feststoffe (Russisch), 1973
* mit V. Gromov: Künstliche Radionuklide im Meer, 1975 (Russisch)
*mit [[Anna Kusina|Anna Kuzina]]: [https://ru.wikipedia.org/w/index.php?search=Кузина%2C%20Анна%20Фёдоровна&title=Служебная%3AПоиск&ns0=1 Technetium], Moskau: Nauka 1980 (Russisch)
*Practical Inorganic Chemistry, Moskau: MIR 1987 (Englisch)
* mit L. I. Martynenko: Anorganische Chemie, Moskau 1991, 1994 (Russisch)

==Literatur==
* Winfried R. Pötsch (Federführung), Annelore Fischer, Wolfgang Müller: [[Lexikon bedeutender Chemiker]], Harri Deutsch 1989, S. 403

==Weblinks==
* [http://www.chem.msu.su/rus/history/acad/spitsin.html Russische Biographie]
* {{Worldcat id|LCCN=n80159877}}
*[http://www.mathnet.ru/php/person.phtml?option_lang=eng&personid=91205 Publikationsverzeichnis, mathnet.ru]

== Einzelnachweise ==
<references />
[[Datei:Spitsyn_Medal.jpg|mini|Medal of academician Spitsyn for the best work in Radiochemistry]]
{{Normdaten|TYP=p|GND=172406455|LCCN=n80159877|VIAF=40685481}}

{{SORTIERUNG:Spizyn, Wiktor Iwanowitsch}}
[[Kategorie:Chemiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Hochschullehrer (Lomonossow-Universität)]]
[[Kategorie:Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Leipzig]]
[[Kategorie:Ehrendoktor der Universität Breslau]]
[[Kategorie:Absolvent der Lomonossow-Universität Moskau]]
[[Kategorie:Sowjetbürger]]
[[Kategorie:Russe]]
[[Kategorie:Geboren 1902]]
[[Kategorie:Gestorben 1988]]
[[Kategorie:Mann]]

{{Personendaten
|NAME=Spizyn, Wiktor Iwanowitsch
|ALTERNATIVNAMEN=Спицын, Виктор Иванович (russisch)
|KURZBESCHREIBUNG=russischer Chemiker
|GEBURTSDATUM=25. April 1902
|GEBURTSORT=[[Moskau]]
|STERBEDATUM=30. Januar 1988
|STERBEORT=[[Moskau]]
}}