Neodym Nd

Entdeckung

Neodym ging zusammen mit Praseodym aus dem Didym hervor. 1885 kristallisierte Carl Auer von Welsbach geduldig Didymsalze fraktioniert und spaltete sie in zwei neue Elemente auf; dasjenige, das rosafarbene Salze bildete, nannte er Neodym.

Reines Neodymmetall wurde erst um 1925 gewonnen. Zum Industriewerkstoff wurde es nach der Mitte des 20. Jahrhunderts, als Ionenaustausch und Solventextraktion eine effiziente Trennung der Seltenen Erden praktikabel machten.

Anfang der 1980er-Jahre entwickelten Masato Sagawa bei Sumitomo Special Metals in Japan und Forscher von General Motors in den USA unabhängig voneinander Magnete aus Neodym, Eisen und Bor (Nd₂Fe₁₄B). Weit stärker als frühere Magnete, ermöglichten sie die Miniaturisierung unzähliger elektronischer Geräte.

Herkunft des Namens

Der Name verbindet das griechische neos, „neu“, mit didymos, „Zwilling“ – also „neuer Zwilling“, weil es neu aus dem Didym abgetrennt wurde. Das Symbol ist Nd.

Wichtigste Verwendungen

• Neodymmagnete: Sie sind viel stärker als gleich große Ferritmagnete und treiben Motoren von Elektro- und Hybridfahrzeugen, Generatoren von Windkraftanlagen, Kopfaktuatoren von Festplatten, Handylautsprecher und Vibrationsmotoren sowie kabellose Ohrhörer an. Oft werden kleine Mengen Dysprosium oder Terbium zugesetzt, damit die Magnete auch bei hohen Temperaturen ihre Stärke behalten.
• Laser: Neodymdotierte YAG-Kristalle senden Infrarotlicht bei 1.064 nm aus und werden in der Metallbearbeitung und Medizin breit eingesetzt. Neodym-Glaslaser treiben riesige Laseranlagen für die Fusionsforschung an.
• Glasfärbung: Neodymglas erscheint je nach Beleuchtung violett oder blau und wird auch in Didym-Schutzbrillen verwendet.

Isotope

Natürliches Neodym hat sieben Isotope, Neodym-142, -143, -144, -145, -146, -148 und -150, wobei Neodym-142 am häufigsten ist. Neodym-144 ist ein Alphastrahler, hat aber eine Halbwertszeit von etwa 2 × 10¹⁵ Jahren, und Neodym-150 zerfällt extrem langsam durch doppelten Betazerfall.

Samarium-147 zerfällt durch Alphazerfall zu Neodym-143; die auf diesem Paar beruhende Samarium-Neodym-Datierung dient dazu, das Alter von Meteoriten und uralten Gesteinen zu bestimmen und die Entwicklung des Erdmantels zu erforschen.

Im Alltag

Neodym wird aus Bastnäsit und Monazit gewonnen. China beherrscht nicht nur den Abbau, sondern auch die Magnetherstellung, weshalb Neodym oft im Mittelpunkt von Lieferkettendebatten steht.

Neodymmagnete sind klein, aber extrem stark. Wenn zwei davon zusammenschnappen, können sie Finger einklemmen oder zerspringen und scharfe Splitter herumschleudern. Besonders gefährlich ist es, wenn ein Kind mehrere kleine Magnete verschluckt, weil sie sich durch die Darmwände hindurch anziehen und Durchbrüche verursachen können. Sie sollten von Herzschrittmachern ferngehalten werden, und es ist ratsam, sie auch von Kreditkarten und mechanischen Uhren fernzuhalten.