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Terbium – Strahlkraft
Terbium – ist ein silbergraues radioaktives Metall der seltenen Erden, das in der freien Natur nur als Verbindung vorkommt.
Geschichte: Die Entdeckung des Elementes Terbium ist bis heute nicht geklärt. Allgemein sieht man Carl Gustav Mosander als Entdecker an, der Anfang der 1840er die von Johan Gadolin entdeckte Yttererde untersuchte. Aus dem Namen der schwedischen Grube Ytterby leitete Mosander die Elementbezeichnung ab. Reines Terbium wurde mit Aufkommen der Ionenaustauschtechnik ab 1945 hergestellt.
Eigenschaften: Terbium ist ein silbergrau glänzendes, weiches Metall der seltenen Erden. An frischen Schnittflächen oxidiert es schnell in Verbindung mit Luft und läuft an. Ansonsten ist es bei Kontakt mit Sauerstoff beständig.
Herstellung: Terbium kommt vor allem in den Mineralien Monazit, Cerit, Gadolinit und Euxenit vor. Die Herstellung von Terbium erfolgt zumeist aus Monazitsand. Dieser enthält pro Tonne 300 Gramm des Seltenerdelements. Nach einer Anreicherung der Erze und einer nachfolgenden, aufwendigen Abtrennung anderer Terbiumbegleiter durch Ionenaustauschverfahren kann das Terbium durch eine Reduktion der erhaltenen Terbiumhalogenide mit Hilfe von Calcium oder Magnesium gewonnen werden. Dabei wird das Terbiumoxid mit Hilfe von Fluorwasserstoff zu Terbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird es mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zu Terbium reduziert. Die Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen im Endprodukt erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung unter Vakuum.
Verwendung: Das Metall wird zur Dotierung in Halbleitern verwendet. Außerdem dient es zur Gefügestabilisierung in Hochtemperatur-Brennstoffzellen. Das Oxid wird dem grünen Leuchtstoff in Bildröhren und Fluoreszenzlampen als Aktivator zugesetzt. Natriumterbiumborat kommt in der Laserindustrie zum Einsatz und dient als Lasermaterial zur Erzeugung von kohärentem Licht mit einer Wellenlänge von 546 nm (grün). Sollen Flachbildschirme Farbfernsehen ermöglichen, brauchen sie ebenfalls Leuchtstoffe. Eine ganze Reihe von Seltenen Erden stecken deswegen hinter dem Bildschirm, das Terbium für grün. Wissenschaftlern der Uni Stuttgart dient es aktuell als Futter für Algen: Diese sollen als Mikroroboter in der Biomedizin oder bei der Umweltsanierung helfen. Terbium macht die Versuchsorganismen magnetisch und so steuerbar und lässt sie leuchten.
Toxikologie: Reines Terbium und Terbiumverbindungen gelten als gering toxisch. Das Element hat keine biologische Bedeutung für den menschlichen Organismus. Terbium ist ein seltenes Element, das kaum frei in der Natur vorkommt. Das dauerhafte Einatmen von Stäuben und Dämpfen sollte vermieden werden. Wenn Terbium im menschlichen Körper akkumuliert wird, kann es auch die Leber angreifen. Terbiummetallstäube sind wie die meisten Metallstäube feuer- und explosionsgefährlich.
Interessant: Forschende am Schweizer Paul Scherrer Institut setzen auf Terbium gegen Krebs, es soll Tumorzellen durch Teilchenstrahlung zerstören.
Die größten Vorkommen von Seltenen Erden (SE) befinden sich in China. Die Preise sind 2021 deutlich angestiegen. Vor allem die schweren SE wie Yttrium, Dysprosium (+15 Prozent) und Terbium (+9,5 Prozent) verteuerten sich deutlich. Die politisch angespannte Situation im chinesischen Nachbarland Myanmar könnte auch für die Preissteigerungen verantwortlich sein. China ist stark abhängig von SE-Importen aus Myanmar, die mehr als 60 Prozent des gesamten chinesischen Verbrauchs an SE aus Ionenabsorptionstonen ausmachen. Zur Produktion und Preisentwicklung der seltenen Erden: www.deutsche-rohstoffagentur.de
Autor: Heike Marburger / Sabine Latorre
