Francium Fr

Entdeckung

Mendelejew sagte ein Alkalimetall unterhalb von Caesium voraus und nannte es Eka-Caesium. Ansprüche aus den 1920er- und 1930er-Jahren wie „Virginium“ und „Moldavium“ erwiesen sich alle als Irrtum.

1939 reinigte Marguerite Perey am Curie-Institut in Paris Actinium-227, als sie Strahlung nachwies, die der bekannte Zerfall des Actiniums nicht erklären konnte. Sie zeigte, dass ein kleiner Teil des Actinium-227 durch Alphazerfall Element 87 bildet. Perey hatte als Assistentin von Marie Curie begonnen und wurde 1962 als erste Frau in die Französische Akademie der Wissenschaften gewählt, als korrespondierendes Mitglied.

Herkunft des Namens

Perey benannte das Element nach ihrem Land, Frankreich. Zunächst schlug sie „Catium“ vor, doch man fand, es sei zu leicht mit „Kation“ zu verwechseln, und wählte stattdessen Francium.

Wichtigste Verwendungen

Francium zerfällt zu schnell und lässt sich nur in viel zu winzigen Mengen herstellen, um praktisch genutzt zu werden. Bedeutung hat es in der Forschung:

• Grundlagenphysik: Franciumatome haben eine einfache Elektronenstruktur, aber einen schweren Kern; mit Lasern gefangenes Francium dient daher zur Messung, wie die schwache Kernkraft auf Atome wirkt (atomare Paritätsverletzung). Gruppen wie eine an der Stony Brook University in New York haben Hunderttausende Franciumatome in magneto-optischen Fallen gesammelt.
• Spektroskopie: Präzise Messungen seiner Energieniveaus liefern Prüfsteine für die Atomtheorie.

Isotope

Alle Franciumisotope sind radioaktiv. Das langlebigste, Francium-223, hat eine Halbwertszeit von etwa 22 Minuten und entsteht gelegentlich beim Zerfall von Actinium-227 in der Uran-235-Reihe. Im Labor werden Isotope wie Francium-210 und Francium-211 durch Kernreaktionen erzeugt, etwa durch Beschuss von Gold mit Sauerstoffionen.

Im Alltag

Niemand wird je Francium in die Hand nehmen. Nach den Trends der Alkalimetalle müsste es heftig mit Wasser reagieren, doch man hat nie genug gesammelt, um es auszuprobieren. Relativistische Effekte machen die gemessene Ionisierungsenergie des Franciums etwas höher als die des Caesiums, weshalb viele Chemiker in der Praxis Caesium und nicht Francium als reaktionsfreudigstes Metall betrachten. Sein Schmelzpunkt wurde nie gemessen und wird nur auf die Nähe der Raumtemperatur geschätzt.