Uran - Sputtertarget

Uran wurde 1789 in Berlin von M.H. Klaproth entdeckt. Obwohl Uran das am längsten bekannte Element der Akteniden-Gruppe von Metallen ist, genoß es bis zur Entdeckung der Uran-Spaltung 1939 nur geringe Aufmerksamkeit. Heutzutage ist Uran als Nuklearbrennstoff von größter Bedeutung. In der Natur kommt Uran vor allem in zwei Isotopen vor, ²³⁸U (99,3%) und ²³⁵U (0,7%). Ein drittes Isotop ist in Spuren vorhanden (²³³U). Die Trennung der Isotope wird durch Umwandlung in Hexafluoride erreicht. Das ²³⁵U-Isotop ist das Wichtigste, da es durch Spaltung mit einem Neutron reagiert und so leichtere Kerne bildet. Die Kernspaltung geht mit der Freigabe riesiger Energiemengen und weiterer Neutronen einher, die wiederum noch mehr ²³⁵U spalten und so die Kettenreaktion ermöglichen. Die als Folge dieses nuklearen Prozesses freigesetzte Energie ist ungefähr einmillionmal größer als die durch die Verbrennung fossiler Stoffe gewonnene Energie. Aus diesem Grunde besteht erhebliches Interesse an der Kernspaltung. ²³⁸U ist auch deshalb ein wichtiger Stoff in Atomreaktoren, weil es Neutronen absorbieren kann, um schwerere Elemente zu produzieren, von denen das Wichtigste Plutonium ist, ein anderer Kernbrennstoff. Unter den richtigen Bedingungen kann mehr Plutonium aus ²³⁸U hergestellt werden, als dabei an ²³⁵U verbraucht wird. Ein derartiges Verfahren findet in den sog. "Schnellen Brütern" -Reaktortypen- statt. Hochreines Material, das zum Sputtern benutzt wird: Es ist ein Kaltaufdampfverfahren, wobei durch Ionenbeschuß Atome physisch von der Targetoberfläche gelöst werden.