1
00:00:00,080 --> 00:00:03,840
Willkommen zu einer neuen Folge 
von Wissensreise durch das 

2
00:00:03,840 --> 00:00:08,160
Periodensystem der Elemente, 
deinem Podcast zum Entspannen, 

3
00:00:08,240 --> 00:00:12,000
Loslassen und lernen. 
Wenn dir der Podcast gefällt, 

4
00:00:12,160 --> 00:00:15,280
bewerte ihn bitte, das hilft 
uns, weitere Folgen zu 

5
00:00:15,280 --> 00:00:18,320
produzieren. 
Kennst du schon unsere anderen 

6
00:00:18,320 --> 00:00:22,560
Podcastreihen wie Wissensreise 
durch die Uhrzeit oder 

7
00:00:22,560 --> 00:00:26,800
Wissensreise durch die Länder 
der Erde heute widmen wir uns 

8
00:00:26,800 --> 00:00:31,200
einem Element, das unsichtbar. 
Geruchlos und in der 

9
00:00:31,200 --> 00:00:35,440
Erdatmosphäre extrem selten ist 
und das trotzdem in 

10
00:00:35,440 --> 00:00:39,040
Kamerablitzen, 
autoscheinwerfern, Raumsonden 

11
00:00:39,040 --> 00:00:42,720
und sogar in der Suche nach 
dunkler Materie eine zentrale 

12
00:00:42,720 --> 00:00:46,160
Rolle spielt. 
Lehn dich zurück, schließ die 

13
00:00:46,160 --> 00:00:49,800
Augen und lass dich mitnehmen in
die Welt von Xenon, dem 

14
00:00:49,800 --> 00:00:55,920
Blitzlichtgas Xenon trägt im 
Periodensystem das Symbol XE und

15
00:00:55,920 --> 00:01:00,080
die Ordnungszahl 54. 
Es gehört zur Gruppe der 

16
00:01:00,080 --> 00:01:05,440
Edelgase, gemeinsam mit Helium, 
Neon, Argon, Krypton und dem 

17
00:01:05,440 --> 00:01:11,200
radioaktiven Radon Edelgase 
zeichnen sich dadurch aus, dass 

18
00:01:11,200 --> 00:01:14,800
ihre äußerste Elektronenschale 
vollständig gefüllt ist. 

19
00:01:15,040 --> 00:01:19,040
Chemiker innen sprechen hier von
einer abgeschlossenen 

20
00:01:19,040 --> 00:01:22,160
Valenzschale, wodurch diese 
Elemente unter normalen 

21
00:01:22,160 --> 00:01:25,680
Bedingungen kaum Verbindungen 
mit anderen Elementen eingehen. 

22
00:01:26,160 --> 00:01:30,240
Sie gelten deshalb lange Zeit 
als vollkommen reaktionsträge. 

23
00:01:30,320 --> 00:01:34,560
Ein Ruf, der Xenon, wie wir 
gleich hören werden, nicht ganz 

24
00:01:34,560 --> 00:01:37,840
gerecht wird. 
Entdeckt wurde Xenon im Jahr 

25
00:01:37,840 --> 00:01:42,960
1898 von den britischen 
Chemikern William Ramsey und 

26
00:01:42,960 --> 00:01:45,920
Morris Trevers an der University
College London. 

27
00:01:46,720 --> 00:01:50,160
Die beiden Forscher hatten kurz 
zuvor bereits Krypton und Neon 

28
00:01:50,160 --> 00:01:53,680
isoliert, indem sie flüssige 
Luft schrittweise verdampfen 

29
00:01:53,680 --> 00:01:57,520
ließen und die dabei 
entstehenden Gasfraktionen genau

30
00:01:57,520 --> 00:02:01,040
untersuchten. 
Bei der Suche nach weiteren bis 

31
00:02:01,040 --> 00:02:05,120
dahin unbekannten Bestandteilen 
der Luft stießen sie auf einen 

32
00:02:05,120 --> 00:02:08,080
letzten, äußerst seltenen 
Rückstand. 

33
00:02:08,800 --> 00:02:12,880
Als sie dieses Gas in einer 
evakuierten Glasröhre einer 

34
00:02:12,880 --> 00:02:16,640
elektrischen Entladung 
aussetzten, leuchtete es in 

35
00:02:16,640 --> 00:02:20,400
einem intensiven, bläulich 
weißen Licht auf. 

36
00:02:20,720 --> 00:02:24,560
Ein Anblick, der die beiden 
Forscher so beeindruckte, dass 

37
00:02:24,560 --> 00:02:28,320
sie das neue Element nach dem 
griechischen Wort xenos 

38
00:02:28,400 --> 00:02:33,120
benannten, was so viel wie der 
Fremde oder der Unbekannte 

39
00:02:33,120 --> 00:02:36,880
bedeutet. 
Diese Namensgebung setzte die 

40
00:02:36,880 --> 00:02:40,680
Tradition fort, die Ramsey und 
Trevers bereits bei Neon 

41
00:02:40,680 --> 00:02:44,240
begonnen hatten, dessen Name 
sich vom griechischen Wort für 

42
00:02:44,240 --> 00:02:48,560
neu ableitet. 
In der Erdatmosphäre ist Xenon 

43
00:02:48,560 --> 00:02:52,240
außerordentlich selten. 
Auf 1000000 Luftteilchen kommen 

44
00:02:52,240 --> 00:02:56,560
im statistischen Mittel nur etwa
0,09 Xenon Atome, was einem 

45
00:02:56,560 --> 00:02:59,600
Volumenanteil von rund 
0,0000087% entspricht. 

46
00:02:59,600 --> 00:03:02,400
Zum Vergleich Argon, das 
häufigste Edelgas der 

47
00:03:02,400 --> 00:03:07,840
Atmosphäre, macht knapp ein 
Prozent der Luft aus, ist also 

48
00:03:07,840 --> 00:03:11,200
mehr als hunderttausend mal 
häufiger als Xenon. 

49
00:03:18,080 --> 00:03:21,200
Aufgrund dieser extremen 
Seltenheit ist die Gewinnung von

50
00:03:21,200 --> 00:03:24,320
Xenon aufwendig und entsprechend
kostspielig. 

51
00:03:24,960 --> 00:03:27,760
Industriell wird es als 
Nebenprodukt der 

52
00:03:27,760 --> 00:03:31,080
Luftverflüssigung gewonnen, 
einem Verfahren, bei dem Luft 

53
00:03:31,080 --> 00:03:34,480
zunächst stark abgekühlt und 
komprimiert wird, bis sie 

54
00:03:34,480 --> 00:03:38,720
flüssig wird. 
Durch fraktionierte Destillation

55
00:03:38,720 --> 00:03:41,840
ein Prozess, bei dem die 
unterschiedlichen Siedepunkte 

56
00:03:41,840 --> 00:03:44,840
der Luftbestandteile genutzt 
werden, lassen sich die 

57
00:03:44,840 --> 00:03:48,480
einzelnen Gase nach und nach 
voneinander trennen. 

58
00:03:49,120 --> 00:03:52,720
Xenon reichert sich dabei in den
letzten schwerflüchtigen 

59
00:03:52,720 --> 00:03:57,200
Fraktionen anderer Edelgase an 
und muss anschließend durch 

60
00:03:57,200 --> 00:04:00,720
weitere Destillationsschritte 
von Krypton getrennt werden. 

61
00:04:01,680 --> 00:04:05,760
Um nur ein Kilogramm Xenon zu 
gewinnen, müssen schätzungsweise

62
00:04:05,760 --> 00:04:10,240
mehrere 100000 Kubikmeter Luft 
verarbeitet werden, weshalb der 

63
00:04:10,240 --> 00:04:13,920
Preis für Xenon deutlich über 
dem vieler anderer technischer 

64
00:04:13,920 --> 00:04:18,240
Gase liegt. 
Interessanterweise gibt Xenon 

65
00:04:18,240 --> 00:04:22,720
Wissenschaftler innen bis heute 
ein kosmochemisches Rätsel auf, 

66
00:04:22,960 --> 00:04:26,960
das als fehlendes Xenon 
Paradoxon bekannt ist. 

67
00:04:27,760 --> 00:04:31,480
Vergleicht man die Häufigkeit 
von Xenon in der Erdatmosphäre 

68
00:04:31,480 --> 00:04:35,600
mit der Häufigkeit anderer 
Edelgase und mit Modellen zur 

69
00:04:35,600 --> 00:04:40,080
Entstehung des Sonnensystems, so
müsste eigentlich deutlich mehr 

70
00:04:40,080 --> 00:04:44,240
Xenon in der Atmosphäre 
vorhanden sein, als tatsächlich 

71
00:04:44,320 --> 00:04:48,400
gemessen wird. 
Es fehlt gewissermaßen ein 

72
00:04:48,400 --> 00:04:52,760
erheblicher Anteil des Xenons, 
das ursprünglich vorhanden 

73
00:04:52,760 --> 00:04:56,120
gewesen sein müsste. 
Verschiedene Hypothesen 

74
00:04:56,120 --> 00:04:58,960
versuchen dieses Rätsel zu 
erklären. 

75
00:04:59,360 --> 00:05:03,520
Eine Theorie geht davon aus, 
dass Xenon unter den enormen 

76
00:05:03,520 --> 00:05:08,080
Druck und Temperaturbedingungen 
im Erdinneren chemische 

77
00:05:08,080 --> 00:05:12,160
Bindungen mit Eisen oder Nickel 
eingehen und sich dadurch im 

78
00:05:12,160 --> 00:05:16,360
Erdkern angereichert haben 
könnte, wo es der heutigen 

79
00:05:16,360 --> 00:05:21,440
Messung entzogen ist. 
Hochdruckexperimente in Laboren 

80
00:05:21,440 --> 00:05:26,000
haben tatsächlich gezeigt, dass 
Xenon unter extremen Bedingungen

81
00:05:26,000 --> 00:05:30,880
mit Eisen reagieren kann. 
Was diese Hypothese stützt, auch

82
00:05:30,880 --> 00:05:35,040
wenn die endgültige Klärung des 
Paradoxons noch aussteht. 

83
00:05:35,680 --> 00:05:40,400
Damit sind wir bereits bei einem
Aspekt angekommen, der Xenon von

84
00:05:40,400 --> 00:05:43,920
den meisten seiner Verwandten in
der Gruppe der Edelgase 

85
00:05:43,920 --> 00:05:47,600
unterscheidet. 
Seiner überraschenden chemischen

86
00:05:47,600 --> 00:05:53,200
Reaktionsfreudigkeit. 
Lange galt als gesichert, dass 

87
00:05:53,200 --> 00:05:57,360
Edelgase grundsätzlich keine 
chemischen Verbindungen eingehen

88
00:05:57,360 --> 00:06:02,160
können. 
Diese Annahme wurde im Jahr 1962

89
00:06:02,160 --> 00:06:05,840
durch den kanadischen Chemiker 
Neil Bartlett widerlegt. 

90
00:06:06,640 --> 00:06:10,040
Bartlett hatte zuvor beobachtet,
dass die Verbindung 

91
00:06:10,040 --> 00:06:14,560
Platinhexafluorid in der Lage 
ist, molekularem Sauerstoff ein 

92
00:06:14,560 --> 00:06:20,080
Elektron zu entziehen, da die 
Ionisierungsenergie von Xenon, 

93
00:06:20,080 --> 00:06:25,880
also die Energie, die nötig ist,
um einem Atom ein Elektron zu 

94
00:06:25,880 --> 00:06:29,120
entreißen. 
In einer ähnlichen Größenordnung

95
00:06:29,200 --> 00:06:33,920
liegt wie die von Sauerstoff 
vermutete Bartlett, dass Platin 

96
00:06:33,920 --> 00:06:37,360
Hexafluorid auch mit Xenon 
reagieren könnte. 

97
00:06:38,080 --> 00:06:42,000
Sein Experiment gelang, er 
stellte die erste bekannte 

98
00:06:42,000 --> 00:06:47,040
Verbindung eines Edelgases her, 
Xenon Hexafluoroplatinat. 

99
00:06:47,760 --> 00:06:51,200
Diese Entdeckung war eine kleine
wissenschaftliche Sensation, 

100
00:06:51,280 --> 00:06:55,600
denn sie zwang Chemiker innen 
weltweit dazu, das Konzept der 

101
00:06:55,600 --> 00:06:59,760
chemischen Reaktionsträgheit von
Edelgasen grundlegend zu 

102
00:06:59,760 --> 00:07:03,120
überdenken. 
In den folgenden Jahren gelang 

103
00:07:03,120 --> 00:07:06,320
es Forschungsteams, eine ganze 
Reihe weiterer Xenon 

104
00:07:06,320 --> 00:07:10,000
Verbindungen herzustellen, 
insbesondere mit Fluor und 

105
00:07:10,000 --> 00:07:13,440
Sauerstoff, den beiden Elementen
mit der höchsten 

106
00:07:13,440 --> 00:07:16,480
Elektronegativität im 
Periodensystem. 

107
00:07:17,040 --> 00:07:21,760
Zu den bekanntesten zählen 
Xenon, Difluorid, Xenon 

108
00:07:21,920 --> 00:07:27,040
Tetrafluorid und Xenon 
Hexafluorid, die durch direkte 

109
00:07:27,040 --> 00:07:31,520
Reaktion von Xenon mit Fluorgas 
unter erhöhtem Druck und 

110
00:07:31,520 --> 00:07:37,920
erhöhter Temperatur entstehen. 
Xenon Tetroxid wiederum ist eine

111
00:07:37,920 --> 00:07:42,000
hochexplosive Verbindung, die 
sich bereits bei Raumtemperatur 

112
00:07:42,000 --> 00:07:46,480
spontan zersetzen kann. 
Diese Verbindungen sind zwar von

113
00:07:46,480 --> 00:07:50,160
eher akademischem Interesse und 
finden kaum praktische 

114
00:07:50,160 --> 00:07:53,200
Anwendung, doch sie 
verdeutlichen eindrucksvoll, 

115
00:07:53,280 --> 00:07:56,400
dass die Grenze zwischen 
Reaktionsträgen und 

116
00:07:56,400 --> 00:08:00,880
reaktionsfreudigen Elementen im 
Periodensystem fließender ist, 

117
00:08:01,200 --> 00:08:05,120
als es die klassische Einteilung
zunächst vermuten lässt. 

118
00:08:06,080 --> 00:08:09,200
Wenden wir uns nun den 
praktischen Anwendungen von 

119
00:08:09,200 --> 00:08:14,480
Xenon zu, die dem Element seinen
Beinamen als Blitzlichtgas 

120
00:08:14,480 --> 00:08:19,040
eingebracht haben. 
Wird Xenon in einer Glasröhre 

121
00:08:19,040 --> 00:08:22,000
unter geringem Druck einer 
elektrischen Entladung 

122
00:08:22,000 --> 00:08:27,520
ausgesetzt, entsteht ein extrem 
intensives, tageslichtähnliches 

123
00:08:27,520 --> 00:08:32,000
Licht, das nahezu das gesamte 
sichtbare Spektrum abdeckt. 

124
00:08:32,799 --> 00:08:37,280
Diese Eigenschaft macht Xenon 
zum idealen Füllgas für 

125
00:08:37,280 --> 00:08:41,360
sogenannte Xenon Blitzlampen, 
wie sie seit Jahrzehnten in der 

126
00:08:41,360 --> 00:08:44,000
professionellen Fotografie 
eingesetzt werden. 

127
00:08:44,720 --> 00:08:47,680
Auch die klassischen 
Einwegblitze und viele moderne 

128
00:08:47,680 --> 00:08:51,600
Kamerablitze basieren auf diesem
physikalischen Prinzip, der 

129
00:08:51,600 --> 00:08:54,800
große Vorteil. 
Gegenüber älteren Techniken, 

130
00:08:54,800 --> 00:08:57,840
etwa dem Verbrennen von 
Magnesiumpulver, wie es in der 

131
00:08:57,840 --> 00:09:00,880
frühen Fotografiegeschichte 
üblich war, liegt in der 

132
00:09:00,880 --> 00:09:05,280
Kontrollierbarkeit und 
Wiederholbarkeit eine Xenon 

133
00:09:05,280 --> 00:09:08,880
blitzlampe, lässt sich viele 
1000 male hintereinander 

134
00:09:08,880 --> 00:09:12,400
auslösen, ohne an 
Leistungsfähigkeit einzubüßen. 

135
00:09:12,720 --> 00:09:16,720
Auch in der Beleuchtungstechnik 
hat Xenon seine Spuren 

136
00:09:16,720 --> 00:09:20,400
hinterlassen, die. 
Sogenannte Xenon Scheinwerfer, 

137
00:09:20,560 --> 00:09:24,960
die seit den 1990er Jahren in 
vielen Fahrzeugen zum Einsatz 

138
00:09:24,960 --> 00:09:29,120
kommen, nutzen eine 
Gasentladungslampe, in der ein 

139
00:09:29,120 --> 00:09:32,560
elektrischer Lichtbogen durch 
Xenon Gas gezündet wird. 

140
00:09:33,360 --> 00:09:38,000
Das Ergebnis ist ein deutlich 
helleres, weißeres Licht als bei

141
00:09:38,000 --> 00:09:40,400
klassischen 
Halogenscheinwerfern, das der 

142
00:09:40,400 --> 00:09:45,200
Farbtemperatur von Tageslicht 
sehr nahe kommt und dadurch die 

143
00:09:45,200 --> 00:09:47,440
Sehleistung bei Dunkelheit 
verbessern kann. 

144
00:09:48,400 --> 00:09:52,240
Physikalisch handelt es sich bei
diesen Lampen genau genommen um 

145
00:09:52,400 --> 00:09:57,280
Xenon Gas, Entladungslampen, bei
denen das Xenon Gas zunächst für

146
00:09:57,280 --> 00:10:00,240
den charakteristischen 
Lichtbogen sorgt, während im 

147
00:10:00,240 --> 00:10:04,640
Dauerbetrieb zusätzlich 
enthaltene Metallhalogenide zur 

148
00:10:04,640 --> 00:10:06,960
eigentlichen Lichterzeugung 
beitragen. 

149
00:10:07,600 --> 00:10:11,680
In der Filmindustrie wiederum 
kommen sehr viel größere Xenon 

150
00:10:11,680 --> 00:10:16,240
Kurzbogenlampen zum Einsatz. 
Die in Kinoprojektoren ein 

151
00:10:16,240 --> 00:10:19,440
besonders helles und 
gleichmäßiges Licht erzeugen, 

152
00:10:19,680 --> 00:10:22,880
das dem natürlichen Tageslicht 
in seiner spektralen 

153
00:10:22,880 --> 00:10:25,760
Zusammensetzung bemerkenswert 
nahe kommt. 

154
00:10:26,880 --> 00:10:30,640
Ein weiteres bedeutendes 
Einsatzgebiet von Xenon liegt in

155
00:10:30,640 --> 00:10:36,200
der Raumfahrt, genauer gesagt in
sogenannten Äonentriebwerken bei

156
00:10:36,200 --> 00:10:40,960
diesem Antriebsprinzip werden 
Xenon Atome zunächst ionisiert. 

157
00:10:41,360 --> 00:10:45,120
Also elektrisch geladen und 
anschließend in einem 

158
00:10:45,120 --> 00:10:49,280
elektrischen Feld auf sehr hohe 
Geschwindigkeiten von mehreren 

159
00:10:49,280 --> 00:10:52,400
10000 Metern pro Sekunde 
beschleunigt. 

160
00:10:52,960 --> 00:10:57,400
Der dabei entstehende Rückstoß 
erzeugt einen Schub, der zwar im

161
00:10:57,400 --> 00:11:00,640
Vergleich zu chemischen 
Raketentriebwerken sehr gering 

162
00:11:00,640 --> 00:11:05,120
ist, dafür aber über extrem 
lange Zeiträume hinweg mit hoher

163
00:11:05,120 --> 00:11:07,440
Effizienz aufrechterhalten 
werden kann. 

164
00:11:08,320 --> 00:11:11,160
Xenon. 
Eignet sich für dieses Verfahren

165
00:11:11,160 --> 00:11:15,440
besonders gut, weil es chemisch 
reaktionsträge ist, sich leicht 

166
00:11:15,440 --> 00:11:18,720
ionisieren lässt und eine 
vergleichsweise hohe Atommasse 

167
00:11:18,720 --> 00:11:23,040
besitzt, was den erzeugten Schub
pro Ion erhöht. 

168
00:11:23,840 --> 00:11:28,400
Bekannte Raumfahrtmissionen, die
auf Xenon Ionen Triebwerke 

169
00:11:28,400 --> 00:11:32,560
setzten, waren etwa die 
europäische Mondsonde Smart 1 

170
00:11:32,560 --> 00:11:38,640
sowie die NASA sonde Dawn. 
Die zwischen 2007 und 2018, die 

171
00:11:38,640 --> 00:11:43,280
beiden größten Objekte des 
Asteroidengürtels, Vesta und 

172
00:11:43,320 --> 00:11:48,840
Ceres, besuchte auch zahlreiche 
moderne Kommunikationssatelliten

173
00:11:48,840 --> 00:11:52,880
nutzen mittlerweile Xenon 
Ionentriebwerke, um ihre 

174
00:11:52,880 --> 00:11:57,520
Umlaufbahn über Jahre hinweg mit
minimalem Treibstoffverbrauch zu

175
00:11:57,520 --> 00:12:01,440
korrigieren. 
Auch in der Grundlagenphysik 

176
00:12:01,440 --> 00:12:04,240
spielt Xenon eine bemerkenswerte
Rolle. 

177
00:12:04,560 --> 00:12:08,560
Insbesondere in der Suche nach 
der sogenannten dunklen Materie.

178
00:12:09,120 --> 00:12:13,520
Verschiedene internationale 
Forschungsprojekte, darunter die

179
00:12:13,520 --> 00:12:17,840
Xenon Experimente, die tief 
unter der Erde im italienischen 

180
00:12:17,920 --> 00:12:23,200
Gran Sasso massiv angesiedelt 
sind, verwenden große Tanks mit 

181
00:12:23,200 --> 00:12:25,760
flüssigem Xenon als 
Detektormedium. 

182
00:12:26,480 --> 00:12:29,280
Die zugrundeliegende Idee ist 
folgende die. 

183
00:12:29,920 --> 00:12:34,400
Sollte dunkle Materie 
tatsächlich aus sogenannten WMPS

184
00:12:34,400 --> 00:12:37,680
bestehen, also schwach 
wechselwirkenden massereichen 

185
00:12:37,680 --> 00:12:41,280
Teilchen, so könnten diese 
Teilchen gelegentlich mit den 

186
00:12:41,280 --> 00:12:45,760
Atomkernen des Xenons 
zusammenstoßen und dabei ein 

187
00:12:45,760 --> 00:12:49,440
winziges, aber messbares 
Lichtsignal erzeugen. 

188
00:12:50,560 --> 00:12:54,480
Xenon eignet sich für solche 
Experimente besonders gut, weil 

189
00:12:54,480 --> 00:12:58,160
es sich vergleichsweise einfach 
in großen Mengen hochrein 

190
00:12:58,160 --> 00:13:02,560
aufbereiten lässt, weil es dicht
genug ist, um Wechselwirkungen 

191
00:13:02,560 --> 00:13:06,080
mit hypothetischen Teilchen 
wahrscheinlicher zu machen und 

192
00:13:06,080 --> 00:13:10,400
weil es selbst kaum natürliche 
Radioaktivität aufweist, die die

193
00:13:10,400 --> 00:13:12,640
empfindlichen Messungen stören 
könnte. 

194
00:13:13,520 --> 00:13:17,440
Bislang konnte die Existenz der 
dunklen Materie auf diesem Weg 

195
00:13:17,440 --> 00:13:20,800
zwar noch nicht direkt 
nachgewiesen werden, doch die 

196
00:13:20,800 --> 00:13:24,320
immer weiter verbesserten Xenon 
Detektoren liefern 

197
00:13:24,320 --> 00:13:27,840
kontinuierlich wichtige 
Ausschlussgrenzen, die 

198
00:13:27,840 --> 00:13:31,600
theoretischen Physiker ihnen 
helfen, ihre Modelle zu 

199
00:13:31,600 --> 00:13:35,360
verfeinern. 
Auch in der Medizin findet Xenon

200
00:13:35,360 --> 00:13:39,040
Verwendung, wenn auch in 
vergleichsweise kleinem Rahmen. 

201
00:13:39,200 --> 00:13:43,120
Aufgrund seiner narkotisierenden
Wirkung wird Xenon gelegentlich 

202
00:13:43,120 --> 00:13:47,880
als Inhalationsanästhetikum 
eingesetzt, bereits in den 

203
00:13:47,880 --> 00:13:53,640
1950er Jahren wurde beobachtet, 
dass das Einatmen von Xenon beim

204
00:13:53,640 --> 00:13:58,400
Menschen eine Bewusstlosigkeit 
hervorrufen kann, ein Effekt. 

205
00:13:58,720 --> 00:14:02,000
Der auf die Wechselwirkung des 
Elements mit bestimmten 

206
00:14:02,000 --> 00:14:06,640
Rezeptoren im zentralen 
Nervensystem zurückzuführen ist.

207
00:14:07,440 --> 00:14:12,360
Xenon gilt dabei als besonders 
schonendes Narkosemittel, da es 

208
00:14:12,360 --> 00:14:16,800
sich chemisch in Erd verhält, 
sehr schnell wieder abgeatmet 

209
00:14:16,800 --> 00:14:20,960
wird und im Vergleich zu 
klassischen Narkosegasen ein 

210
00:14:20,960 --> 00:14:25,840
günstigeres Nebenwirkungsprofil 
aufweist, unter anderem eine 

211
00:14:25,840 --> 00:14:28,600
geringere Belastung für das Herz
Kreislauf System. 

212
00:14:29,760 --> 00:14:33,120
Der breiten klinischen Anwendung
stehen jedoch die hohen 

213
00:14:33,120 --> 00:14:37,600
Herstellungskosten von Xenon 
entgegen, weshalb es bislang vor

214
00:14:37,600 --> 00:14:41,520
allem in spezialisierten Zentren
und im Rahmen wissenschaftlicher

215
00:14:41,520 --> 00:14:45,680
Studien eingesetzt wird, unter 
anderem zur Untersuchung eines 

216
00:14:45,680 --> 00:14:49,840
möglichen neuroprotektiven 
Effekts nach Schlaganfällen oder

217
00:14:49,840 --> 00:14:52,000
Sauerstoffmangel bei 
Neugeborenen. 

218
00:14:52,480 --> 00:14:56,400
Bemerkenswert ist zudem, dass 
Xenon aufgrund seiner 

219
00:14:56,400 --> 00:15:00,720
leistungssteigernden Wirkung auf
den Körper insbesondere durch 

220
00:15:00,720 --> 00:15:03,840
eine vermutete Anregung der 
Produktion des Hormons 

221
00:15:04,080 --> 00:15:08,720
Erythropoetin, das die Bildung 
roter Blutkörperchen fördert, 

222
00:15:08,960 --> 00:15:14,240
seit dem Jahr 2014 von der Welt 
Anti Doping Agentur offiziell 

223
00:15:14,240 --> 00:15:18,000
als verbotene Substanz im 
Spitzensport eingestuft wird. 

224
00:15:18,800 --> 00:15:23,040
Zuvor war bekannt geworden, dass
Xenon Inhalation im 

225
00:15:23,040 --> 00:15:27,440
Ausdauersport, insbesondere im 
professionellen Wintersport 

226
00:15:27,440 --> 00:15:32,000
einiger Länder, gezielt zur 
Leistungsstätigerung genutzt 

227
00:15:32,000 --> 00:15:36,720
worden sein soll, was letztlich 
zur ausdrücklichen Aufnahme des 

228
00:15:36,720 --> 00:15:39,840
Edelgases in die Verbotsliste 
führte. 

229
00:15:40,240 --> 00:15:44,240
Ein ungewöhnliches Kapitel in 
der Geschichte eines chemischen 

230
00:15:44,240 --> 00:15:47,760
Elements. 
Auch bei der Untersuchung des 

231
00:15:47,760 --> 00:15:51,120
menschlichen Körpers selbst 
spielt Xenon eine Rolle, 

232
00:15:51,360 --> 00:15:55,760
allerdings in Form seiner 
radioaktiven Isotope. 

233
00:15:56,640 --> 00:15:59,040
Xenon 133 wird in der 
Nuklearmedizin als sogenannter 

234
00:15:59,040 --> 00:16:03,040
Tracer eingesetzt, um 
beispielsweise die Durchblutung 

235
00:16:03,120 --> 00:16:06,440
der Lunge oder des Gehirns 
sichtbar zu machen. 

236
00:16:09,120 --> 00:16:13,920
Das Isotop wird dabei eingeatmet
oder injiziert und sendet beim 

237
00:16:13,920 --> 00:16:17,680
radioaktiven Zerfall 
Gammastrahlung aus, die von 

238
00:16:17,680 --> 00:16:22,040
speziellen Kameras erfasst und 
zu bildgebenden Darstellungen 

239
00:16:22,040 --> 00:16:25,880
verarbeitet wird. 
Da Xenon 133 eine 

240
00:16:25,880 --> 00:16:29,440
vergleichsweise kurze 
Halbwertszeit von rund 5,2 Tagen

241
00:16:29,440 --> 00:16:35,360
besitzt. 
Klingt die radioaktive Belastung

242
00:16:35,360 --> 00:16:39,120
für Patientinnen und Patienten 
nach der Untersuchung rasch 

243
00:16:39,120 --> 00:16:43,720
wieder ab? 
Xenon besitzt insgesamt 9 

244
00:16:43,720 --> 00:16:48,000
natürlich vorkommende stabile 
Isotope, eine bemerkenswert hohe

245
00:16:48,000 --> 00:16:51,040
Zahl im Vergleich zu vielen 
anderen Elementen des 

246
00:16:51,040 --> 00:16:54,400
Periodensystems, was 
Wissenschaftler ihnen 

247
00:16:54,400 --> 00:16:58,240
zusätzliche Möglichkeiten 
eröffnet, Geochemische und 

248
00:16:58,240 --> 00:17:00,880
astrophysikalische Prozesse zu 
untersuchen. 

249
00:17:01,680 --> 00:17:05,359
Insbesondere das Verhältnis 
bestimmter Xenon Isotope 

250
00:17:05,359 --> 00:17:08,880
zueinander liefert wertvolle 
Hinweise auf das Alter von 

251
00:17:08,880 --> 00:17:13,280
Gesteinen und Meteoriten, da 
einige dieser Isotope aus dem 

252
00:17:13,280 --> 00:17:17,839
radioaktiven Zerfall anderer 
Elemente entstehen, etwa aus 

253
00:17:17,920 --> 00:17:21,280
Iod, 129 oder aus spontaner 
Kernspaltung von Uran 238. 

254
00:17:26,400 --> 00:17:30,080
Diese sogenannte io de Xenon 
Datierung erlaubt es 

255
00:17:30,080 --> 00:17:32,400
forschenden, die 
Entstehungsgeschichte des 

256
00:17:32,400 --> 00:17:35,920
Sonnensystems mit 
bemerkenswerter Präzision zu 

257
00:17:35,920 --> 00:17:39,840
rekonstruieren und liefert 
wichtige Anhaltspunkte über 

258
00:17:39,840 --> 00:17:44,480
Prozesse, die sich vor mehr als 
viereinhalb Milliarden Jahren 

259
00:17:44,640 --> 00:17:49,040
abspielten. 
Nicht zuletzt begegnet uns Xenon

260
00:17:49,040 --> 00:17:52,880
in der Alltagstechnik auch dort,
wo wir es kaum vermuten würden. 

261
00:17:53,280 --> 00:17:56,960
In bestimmten Typen von 
Plasmabildschirmen, die vor der 

262
00:17:56,960 --> 00:18:01,440
breiten Verfügbarkeit moderner 
LED und OLED Technologien für 

263
00:18:01,440 --> 00:18:04,000
hochwertige Fernsehgeräte 
genutzt wurden. 

264
00:18:04,640 --> 00:18:09,440
In diesen Bildschirmen wird eine
Mischung aus Xenon und Neon in 

265
00:18:09,440 --> 00:18:14,160
winzigen Zellen elektrisch zum 
Leuchten angeregt, wodurch 

266
00:18:14,160 --> 00:18:19,280
ultraviolettes Licht entsteht, 
das wiederum Leuchtstoffe zum 

267
00:18:19,280 --> 00:18:22,880
Erstrahlen bringt. 
Ähnlich dem Funktionsprinzip 

268
00:18:22,880 --> 00:18:27,680
einer Leuchtstoffröhre auch in 
bestimmten Hochleistungslasern, 

269
00:18:27,760 --> 00:18:32,640
den sogenannten Eximer Lasern, 
wird Xenon in Kombination mit 

270
00:18:32,640 --> 00:18:36,320
anderen Gasen genutzt, um 
kurzwelliges, energiereiches 

271
00:18:36,320 --> 00:18:38,960
Licht zu erzeugen, das unter 
anderem in der 

272
00:18:38,960 --> 00:18:42,800
Halbleiterfertigung und in der 
Refraktiven Augenchirurgie zum 

273
00:18:42,800 --> 00:18:46,160
Einsatz kommt. 
Werfen wir noch einen Blick auf 

274
00:18:46,160 --> 00:18:49,840
die physikalischen Eigenschaften
von Xenon, bevor wir uns dem 

275
00:18:49,840 --> 00:18:52,880
kosmischen Ursprung des Elements
zuwenden. 

276
00:18:53,600 --> 00:18:56,760
Xenon ist unter 
Normalbedingungen ein Farb und 

277
00:18:56,760 --> 00:19:02,160
geruchloses Gas, das erst bei 
-108 Grad Celsius zu einer 

278
00:19:02,160 --> 00:19:07,280
Flüssigkeit kondensiert und bei 
-112 Grad Celsius erstarrt 

279
00:19:07,600 --> 00:19:10,000
Werte. 
Die im Vergleich zu den 

280
00:19:10,000 --> 00:19:14,240
leichteren Edelgasen wie Helium 
oder Neon bemerkenswert 

281
00:19:14,240 --> 00:19:19,200
Hochliegen der Grund dafür liegt
in der Größe und Masse der 

282
00:19:19,200 --> 00:19:23,280
Xenonatome. 
Je größer ein Atom, desto 

283
00:19:23,280 --> 00:19:27,280
stärker wirken die sogenannten 
Wanderwalskräfte zwischen den 

284
00:19:27,280 --> 00:19:31,200
einzelnen Atomen. 
Jene schwachen, aber bei tiefen 

285
00:19:31,200 --> 00:19:35,520
Temperaturen durchaus relevanten
Anziehungskräfte, die letztlich 

286
00:19:35,520 --> 00:19:39,600
für den Übergang vom gasförmigen
in den flüssigen Zustand 

287
00:19:39,600 --> 00:19:43,760
verantwortlich sind, mit einer 
Dichte, die unter 

288
00:19:43,760 --> 00:19:48,960
Normalbedingungen etwa 4,5 mal 
höher ist als die von Luft. 

289
00:19:49,440 --> 00:19:53,520
Gehört Gisenon zudem zu den 
dichtesten stabilen Gasen 

290
00:19:53,520 --> 00:19:57,320
überhaupt? 
Diese hohe Dichte führt zu einem

291
00:19:57,320 --> 00:20:00,440
physikalischen Effekt, der in 
populärwissenschaftlichen 

292
00:20:00,440 --> 00:20:04,760
Zusammenhängen gerne vorgeführt 
wird und das genaue Gegenteil 

293
00:20:04,760 --> 00:20:09,600
des bekannten heliumstimme 
Effekts darstellt, während das 

294
00:20:09,600 --> 00:20:13,200
Einatmen von Helium die 
menschliche Stimme aufgrund der 

295
00:20:13,200 --> 00:20:16,880
geringeren Dichte des Gases 
höher und quietschiger klingen 

296
00:20:16,880 --> 00:20:19,840
lässt. 
Bewirkt das Einatmen von Xenon 

297
00:20:19,840 --> 00:20:23,680
aufgrund seiner deutlich höheren
Dichte das Gegenteil? 

298
00:20:24,240 --> 00:20:28,240
Die Stimme klingt dann 
ungewöhnlich tief und dunkel, da

299
00:20:28,240 --> 00:20:32,000
sich die Schallgeschwindigkeit 
in dem dichteren Gas verringert.

300
00:20:32,880 --> 00:20:36,720
Aus Sicherheitsgründen raten 
Fachleute jedoch ausdrücklich 

301
00:20:36,720 --> 00:20:42,000
davon ab, dies unkontrolliert 
auszuprobieren, da Xenon ähnlich

302
00:20:42,000 --> 00:20:45,520
wie andere Edelgase. 
In hoher Konzentration den 

303
00:20:45,520 --> 00:20:49,360
lebenswichtigen Sauerstoff aus 
der Lunge verdrängen und zu 

304
00:20:49,360 --> 00:20:54,000
Erstickungserscheinungen führen 
kann, ohne dass Betroffene dies 

305
00:20:54,000 --> 00:20:56,720
aufgrund der fehlenden 
Reizwirkung des Gases 

306
00:20:56,720 --> 00:21:00,880
rechtzeitig bemerken. 
Auch die kosmische Herkunft von 

307
00:21:00,880 --> 00:21:05,120
Xenon ist ein faszinierendes 
Kapitel der Astrophysik, wie 

308
00:21:05,120 --> 00:21:08,800
nahezu alle Elemente, die 
schwerer als Wasserstoff und 

309
00:21:08,800 --> 00:21:12,880
Helium sind, entstand Xenon 
nicht beim Urknall selbst. 

310
00:21:13,200 --> 00:21:17,320
Sondern erst im Inneren von 
Sternen sowie bei deren 

311
00:21:17,320 --> 00:21:21,760
gewaltsamem Ende. 
Astrophysikerinnen gehen davon 

312
00:21:21,760 --> 00:21:25,640
aus, dass ein erheblicher Teil 
des im Universum vorhandenen 

313
00:21:25,640 --> 00:21:31,040
Xenons durch den sogenannten 
Essprozess entsteht, bei dem 

314
00:21:31,040 --> 00:21:35,600
Atomkerne in roten Riesensternen
über lange Zeiträume hinweg 

315
00:21:35,840 --> 00:21:39,680
schrittweise Neutronen einfangen
und sich dadurch zu schwereren 

316
00:21:39,680 --> 00:21:44,160
Elementen aufbauen. 
Ein weiterer schnellerer 

317
00:21:44,160 --> 00:21:49,040
Entstehungsweg ist der R 
Prozess, der unter den extremen 

318
00:21:49,040 --> 00:21:52,640
Bedingungen von Supernova, 
Explosionen oder bei der 

319
00:21:52,640 --> 00:21:55,600
Verschmelzung zweier 
Neutronensterne abläuft. 

320
00:21:55,920 --> 00:22:00,560
Ereignissen, bei denen innerhalb
von Sekundenbruchteilen enorme 

321
00:22:00,560 --> 00:22:04,160
Mengen an Neutronen zur 
Verfügung stehen und dadurch 

322
00:22:04,240 --> 00:22:08,320
auch sehr schwere 
neutronenreiche Atomkerne 

323
00:22:08,320 --> 00:22:12,880
entstehen können. 
Erst im Jahr 2017 gelang es 

324
00:22:12,880 --> 00:22:16,640
Forschungsteams erstmals im 
Rahmen der Beobachtung einer 

325
00:22:16,640 --> 00:22:20,880
Neutronen Stern Verschmelzung 
mittels Gravitationswellen und 

326
00:22:20,880 --> 00:22:24,560
begleitender Teleskopmessungen 
direkte Spektroskopische 

327
00:22:24,560 --> 00:22:28,640
Hinweise auf frisch entstandene 
schwere Elemente zu finden. 

328
00:22:28,960 --> 00:22:32,400
Ein Ereignis, dass unser 
Verständnis davon, wo im 

329
00:22:32,400 --> 00:22:36,800
Universum Elemente wie Xenon 
tatsächlich entstehen, erheblich

330
00:22:36,880 --> 00:22:40,880
erweitert hat. 
Wenn wir also heute an Xenon 

331
00:22:40,880 --> 00:22:45,000
denken, sollten wir nicht nur an
ein seltenes unsichtbares Gas 

332
00:22:45,000 --> 00:22:49,440
denken, sondern an ein Element, 
das an ungewöhnlich vielen 

333
00:22:49,440 --> 00:22:53,120
Schnittstellen unseres Alltags 
und unserer Wissenschaft 

334
00:22:53,120 --> 00:22:56,480
auftaucht. 
Als Blitz in der Kamera, als 

335
00:22:56,480 --> 00:23:00,880
Antrieb im All, als Werkzeug bei
der Suche nach den 

336
00:23:00,880 --> 00:23:04,880
Grundbausteinen des Universums 
und als stiller Zeuge der 

337
00:23:04,880 --> 00:23:07,680
Entstehungsgeschichte unseres 
Sonnensystems. 

338
00:23:09,040 --> 00:23:13,520
Gerade weil Xenon in der Natur 
so selten und aufwendig zu 

339
00:23:13,520 --> 00:23:17,200
gewinnen ist, erinnert es uns 
daran, wie kostbar die 

340
00:23:17,200 --> 00:23:21,360
natürlichen Ressourcen unseres 
Planeten sind und wie sorgsam 

341
00:23:21,360 --> 00:23:26,440
wir mit ihnen umgehen sollten. 
Diese Sorgfalt gilt nicht nur 

342
00:23:26,440 --> 00:23:30,160
für seltene Gase in der 
Atmosphäre, sondern für unseren 

343
00:23:30,160 --> 00:23:33,760
gesamten Planeten und die 
Umwelt, die uns trägt, die. 

344
00:23:34,160 --> 00:23:37,760
Ebenso wie für die offenen 
demokratischen Gesellschaften, 

345
00:23:37,840 --> 00:23:42,080
in denen wissenschaftliche 
Erkenntnis wie diese überhaupt 

346
00:23:42,160 --> 00:23:45,680
erst frei erforscht und geteilt 
werden kann. 

347
00:23:46,400 --> 00:23:51,360
Beides zu schützen, bleibt eine 
der wichtigsten Aufgaben unserer

348
00:23:51,360 --> 00:23:56,040
Zeit, damit sind wir am Ende 
unserer heutigen Reise durch die

349
00:23:56,040 --> 00:24:00,800
Welt von Xenon angekommen. 
Wir hoffen, dir hat der Ausflug 

350
00:24:00,800 --> 00:24:04,640
vom Kamerablitz bis zur Suche 
nach dunkler Materie gefallen. 

351
00:24:05,040 --> 00:24:08,120
Wenn dir diese Folge gefallen 
hat, lass uns gerne eine 

352
00:24:08,120 --> 00:24:10,960
Bewertung da. 
Das hilft uns dabei weiterhin 

353
00:24:10,960 --> 00:24:15,680
spannende Wissensreisen für dich
zu produzieren, bis zur nächsten

354
00:24:15,680 --> 00:24:18,000
Folge bleib neugierig.