Deutsche Forscher haben die bislang schwerste Variante des Elements Radon entdeckt. Das neue Isotop Radon-229 besitzt 86 Protonen und 143 Neutronen, wie das Max-Planck- Institut für Kernphysik in Heidelberg mitteilte. Dieses Isotop kommt in der Natur nicht vor und ging den Physikern am europäischen Teilchenforschungszentrum CERN bei Genf in die Falle. Isotope sind Varianten eines chemischen Elements, die unterschiedlich viele Neutronen im Atomkern besitzen. Die Zahl der Protonen ist dabei stets dieselbe. Sie bestimmt, um welches Element es sich handelt. Radon ist ein radioaktives Edelgas. Es entsteht in Gestein und Boden beim langsamen Zerfall der Elemente Uran und Thorium.

Die Forscher um Klaus Blaum vom Heidelberger Max-Planck-Institut und Lutz Schweikhard von der Universität Greifswald berichten im Journal "Physical Review Letters" über ihre Entdeckung. Sie hatten am CERN-Isotopenlabor ISOLDE Uran mit hochenergetischen Protonen beschossen. Dabei können die Urankerne gespalten oder in kleinere Bruchstücke zertrümmert werden oder aber einige wenige Protonen und Neutronen abdampfen und so etwas leichtere Atomkerne bilden. Pro Schuss entstehen rund hundert Milliarden radioaktive Atomkerne verschiedener Sorten. Nur einige Zehntausend davon sind Radon-Isotope, und vom gesuchten Radon-229 sind es nur einige Hundert. Nach Transport und Einfang standen im Mittel nur ein paar Exemplare für die Untersuchung zur Verfügung. Und nach zwölf Sekunden ist im Mittel die Hälfte von ihnen zerfallen.

Die Forscher fingen das instabile Isotop in einer speziellen Falle für geladene Atome und wiesen es so direkt nach. In dieser sogenannten Penningfalle lassen sich einzelne Atomkerne mit elektrischen und magnetischen Feldern über längere Zeit speichern und sehr präzise vermessen. So konnte die Masse des neuen Isotops wie auch der schon bekannten Nachbarisotope mit den Massenzahlen 223 bis 228 mit einer Genauigkeit von wenigen Millionstel Prozent bestimmt werden. Mit der Entdeckung könne die Nuklidkarte, die bisher 3175 bekannte Atomkerne umfasste, um einen Baustein erweitert werden, sagte Schweikhard.