1
00:00:00,080 --> 00:00:03,600
Willkommen zu einer neuen Folge 
von Wissensreise durch das 

2
00:00:03,600 --> 00:00:07,920
Periodensystem der Elemente, 
deinem Podcast zum Entspannen, 

3
00:00:07,920 --> 00:00:11,920
Loslassen und lernen. 
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4
00:00:12,000 --> 00:00:15,120
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5
00:00:15,120 --> 00:00:18,240
produzieren. 
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6
00:00:18,240 --> 00:00:22,160
Podcastreihen wie Wissensreise 
durch die Uhrzeit oder 

7
00:00:22,160 --> 00:00:27,920
Wissensreise durch die Länder 
der Erde Thema heute zirkonium 

8
00:00:28,560 --> 00:00:33,600
ZR. 
Der Diamantgleiche Täuscher, es 

9
00:00:33,600 --> 00:00:36,080
gibt Edelsteine, die durch ihre 
schiere. 

10
00:00:36,080 --> 00:00:39,600
Brillanz Menschen seit 
Jahrtausenden in ihren Bann 

11
00:00:39,600 --> 00:00:41,920
ziehen. 
Und es gibt. 

12
00:00:41,920 --> 00:00:43,960
Materialien. 
Die so überzeugend. 

13
00:00:43,960 --> 00:00:46,800
Täuschen. 
Dass selbst geübte Augen. 

14
00:00:46,800 --> 00:00:52,400
Ins Stocken geraten Kubisches 
Zirkoniumdioxid das. 

15
00:00:52,400 --> 00:00:54,560
Schmucksteinderivat des 
Elements. 

16
00:00:54,560 --> 00:00:56,400
Zirkonium. 
Ist. 

17
00:00:56,400 --> 00:00:58,760
Der bekannteste Diamant Ersattet
S der. 

18
00:00:58,760 --> 00:01:01,920
Welt. 
So Funkelnder als sein Vorbild. 

19
00:01:02,080 --> 00:01:04,800
Dass es den Ruf eines Betrügers 
genießt. 

20
00:01:05,440 --> 00:01:08,560
Doch das. 
Element dahinter Zirkonium. 

21
00:01:08,560 --> 00:01:11,440
Selbst ist alles. 
Andere als eine. 

22
00:01:11,440 --> 00:01:15,560
Billige Kopie es ist. 
Ein Metall von außergewöhnlicher

23
00:01:15,560 --> 00:01:19,760
Beständigkeit, von nuklearer 
Bedeutung, von geologischer 

24
00:01:19,760 --> 00:01:23,040
Tiefe und von Industrieller. 
Unverzichtbarkeit. 

25
00:01:23,840 --> 00:01:28,480
Wer Zirkonium kennt, weiß, dass 
der eigentliche Täuscher nicht 

26
00:01:28,480 --> 00:01:32,320
das Metall ist, sondern das 
Vorurteil, das an seinem Namen 

27
00:01:32,320 --> 00:01:36,080
hängt. 
Heute reisen wir gemeinsam in 

28
00:01:36,080 --> 00:01:40,160
die Welt dieses faszinierenden 
Elements, von den ältesten 

29
00:01:40,160 --> 00:01:43,760
Zeugen der Erdgeschichte bis in 
den Kern moderner 

30
00:01:43,760 --> 00:01:47,280
Kernkraftwerke, von funkelnden 
Schmucksteinen bis zu 

31
00:01:47,280 --> 00:01:50,240
lebensrettenden medizinischen 
Implantaten. 

32
00:01:51,360 --> 00:01:55,000
Die Geschichte von Zirkonium 
beginnt mit einem Edelstein, der

33
00:01:55,000 --> 00:02:00,400
im Morgenland seit der Antike 
verehrt wurde, dem Zirkon, das 

34
00:02:00,400 --> 00:02:07,440
Mineral Zirkon, chemisch 
zirkoniumsilikat Zrsio 4, war in

35
00:02:07,440 --> 00:02:11,640
vielen Kulturen der Antike ein 
begehrter Schmuckstein, im 

36
00:02:11,640 --> 00:02:16,000
Mittelalter galt er als Talisman
gegen Blitzschlag, als Schutz 

37
00:02:16,000 --> 00:02:19,360
vor Geistern und als Symbol für 
Weisheit. 

38
00:02:20,320 --> 00:02:23,440
Sein Name leitet sich 
wahrscheinlich vom arabischen 

39
00:02:23,440 --> 00:02:28,560
Zarkyn ab, was so viel wie 
goldfarben oder Zinnoberrot 

40
00:02:28,560 --> 00:02:31,600
bedeutet. 
Obwohl natürliche Zirkone in 

41
00:02:31,600 --> 00:02:35,680
einer Vielzahl von Farben 
Vorkommen, von farblos über Gelb

42
00:02:35,840 --> 00:02:41,280
und orange bis braun und blau. 
Das Mineral Zirkon ist also 

43
00:02:41,280 --> 00:02:46,000
uralt und wohlbekannt, das 
Element, das dahinter steckt, 

44
00:02:46,160 --> 00:02:51,080
blieb dagegen lange verborgen. 
Der deutsche Chemiker Martin 

45
00:02:51,080 --> 00:02:56,840
Heinrich Klapprott war es, der 
1789 im selben Jahr, in dem die.

46
00:02:56,840 --> 00:03:00,720
Französische Revolution. 
Die Welt erschütterte, erkannte,

47
00:03:00,880 --> 00:03:03,520
dass. 
Zirkon eine bisher Unbekannte. 

48
00:03:03,520 --> 00:03:08,080
Erde enthält er benannte sie 
Zirkonerde. 

49
00:03:08,800 --> 00:03:10,880
Clupprott. 
War ein akribischer. 

50
00:03:10,880 --> 00:03:13,920
Analytiker einer der 
bedeutendsten Chemiker seiner 

51
00:03:13,920 --> 00:03:16,560
Zeit. 
Und er entdeckte in jenem 

52
00:03:16,560 --> 00:03:22,640
denkwürdigen Jahr gleich 2. 
Neue Elemente Zirkonium und Uran

53
00:03:23,600 --> 00:03:27,840
die tatsächliche Isolation des 
reinen Zirkoniummetalls gelang. 

54
00:03:27,840 --> 00:03:33,120
Jedoch erst 18. 124 dem 
schwedischen Chemiker Jöns Jakob

55
00:03:33,200 --> 00:03:35,440
Bercillius, der. 
Durch. 

56
00:03:35,440 --> 00:03:39,200
Reduktion von 
Kaliumhexafluorozirconat mit 

57
00:03:39,200 --> 00:03:43,280
Kaliummetall ein unreines 
Zirkoniummetallipulver erhielt. 

58
00:03:43,680 --> 00:03:48,400
Hochreines Duktiles 
Zirkoniummetall wurde erst im 20

59
00:03:48,480 --> 00:03:52,920
Jahrhundert zugänglich, als 
Anton Eduard von Arkel und Jan 

60
00:03:52,920 --> 00:03:58,000
Hendrik de bour 1925 das 
sogenannte Iodidverfahren 

61
00:03:58,000 --> 00:04:00,720
entwickelten. 
Ein Prozess, bei dem 

62
00:04:00,720 --> 00:04:04,560
Circoniumiodid an einem heißen 
Glühfaden thermisch zersetzt 

63
00:04:04,560 --> 00:04:07,600
wird und dabei reines Metall 
abscheidet. 

64
00:04:08,320 --> 00:04:11,600
Dieses Verfahren. 
Auch Kristall, Bar Prozess 

65
00:04:11,600 --> 00:04:13,200
genannt, liefert. 
Bis heute. 

66
00:04:13,200 --> 00:04:15,680
Das. 
Reinste verfügbare Zirkonium. 

67
00:04:16,800 --> 00:04:19,360
Schauen wir uns das Element 
selbst an. 

68
00:04:20,240 --> 00:04:27,040
Zirkonium trägt das Symbol ZR 
und die Ordnungszahl 40. 

69
00:04:27,440 --> 00:04:32,040
Es gehört zur Gruppe 4 der 
Übergangsmetalle gemeinsam mit 

70
00:04:32,040 --> 00:04:37,920
Titan Hafnium und Ruta Fordium. 
In seiner äußeren Erscheinung 

71
00:04:37,920 --> 00:04:42,240
ist es ein glänzendes, silbrig 
weißes Metall, das in seiner 

72
00:04:42,240 --> 00:04:47,360
Optik an Stahl erinnert. 
Seine Atommasse beträgt 91,22 

73
00:04:47,360 --> 00:04:49,360
Atommasseneinheiten, der 
Schmelzpunkt liegt bei 

74
00:04:49,360 --> 00:04:54,320
beeindruckenden 1855 Grad 
Celsius, der Siedepunkt sogar 

75
00:04:54,320 --> 00:05:05,040
bei 4409 Grad Celsius. 
Damit gehört Zirkonium zu den 

76
00:05:05,040 --> 00:05:08,240
Metallen mit den höchsten 
Siedepunkten überhaupt. 

77
00:05:08,560 --> 00:05:11,760
Seine Dichte beträgt 6,52 Gramm 
pro Kubikzentimeter. 

78
00:05:11,760 --> 00:05:17,920
Zirkonium hat 5 stabile isotope,
zirkonium, 90, zirkonium, 91, 

79
00:05:17,920 --> 00:05:21,920
zirkonium, 92, zirkonium, 94 und
zirkonium 96. 

80
00:05:27,920 --> 00:05:31,840
Das häufigste davon ist 
Zirkonium 90 mit einem Anteil 

81
00:05:31,840 --> 00:05:35,360
von rund 51,5%. 
Interessant ist zirkonium 96 es 

82
00:05:36,160 --> 00:05:39,880
ist technisch gesehen leicht 
radioaktiv und zerfällt durch 

83
00:05:39,880 --> 00:05:45,120
doppelbeta Zerfall, aber mit 
einer Halbwertszeit von mehr als

84
00:05:45,120 --> 00:05:52,800
20 Trillionen Jahren. 
Einer Zeitspanne, die so 

85
00:05:52,800 --> 00:05:59,120
unvorstellbar lang ist, dass ZR 
96 für alle praktischen Zwecke 

86
00:05:59,280 --> 00:06:03,200
als stabil gilt. 
In der Erdkruste kommt Zirkonium

87
00:06:03,200 --> 00:06:08,480
in einer Konzentration von etwa 
165 Milligramm pro Kilogramm 

88
00:06:08,480 --> 00:06:12,400
vor, es ist damit häufiger als 
viele besser bekannte Metalle 

89
00:06:12,400 --> 00:06:18,280
wie Kupfer, Nickel oder Zink. 
Auch hier, es gilt Zirkonium ist

90
00:06:18,280 --> 00:06:21,360
nicht selten, es ist nur selten 
in hochkonzentrierten 

91
00:06:21,360 --> 00:06:24,560
Lagerstätten zu finden. 
Das bei weitem wichtigste 

92
00:06:24,560 --> 00:06:31,600
zirkonium Mineral ist Zirkon z 
RS IO 4, das in magmatischen und

93
00:06:31,600 --> 00:06:34,480
metamorphen Gesteinen weit 
verbreitet ist. 

94
00:06:35,280 --> 00:06:41,720
Ein weiteres wichtiges Mineral 
ist Badeleyid z Ro 2, ein 

95
00:06:41,720 --> 00:06:44,800
natürlich vorkommendes 
Zirkoniumdioxid. 

96
00:06:45,520 --> 00:06:49,280
Die größten wirtschaftlich 
nutzbaren Zirkonvorkommen finden

97
00:06:49,280 --> 00:06:55,600
sich in Australien, Südafrika, 
China, Mosambik und Indonesien. 

98
00:06:56,240 --> 00:07:00,240
Australien ist mit Abstand der 
weltgrößte Produzent von 

99
00:07:00,240 --> 00:07:04,640
Zirkonsand, der als 
Ausgangsprodukt für fast alle 

100
00:07:04,800 --> 00:07:09,920
zirkonium Anwendungen dient, nun
zu einem der faszinierendsten 

101
00:07:09,920 --> 00:07:14,080
Aspekte von Zirkonium. 
Seiner Rolle als geologische 

102
00:07:14,080 --> 00:07:18,960
Zeitkapsel zirkumkristalle sind 
die ältesten jemals auf der Erde

103
00:07:18,960 --> 00:07:24,880
gefundenen Materialien. 
Im Jahr 1983 entdeckten 

104
00:07:24,880 --> 00:07:28,520
Geowissenschaftlerinnen und 
Geowissenschaftler in den Jack 

105
00:07:28,520 --> 00:07:33,520
Hills in Westaustralien winzige 
Zirkonkörner, die in späteren 

106
00:07:33,520 --> 00:07:38,800
Analysen auf ein Alter von bis 
zu 4,4 Milliarden Jahren datiert

107
00:07:38,800 --> 00:07:41,320
wurden. 
Älter als alle bekannten 

108
00:07:41,320 --> 00:07:45,360
Gesteine auf der Erde und nur 
wenig jünger als das 

109
00:07:45,360 --> 00:07:50,960
Sonnensystem selbst. 
Die Erde ist 4,54 Milliarden 

110
00:07:50,960 --> 00:07:54,240
Jahre alt. 
Diese Zirkone stammen also aus 

111
00:07:54,240 --> 00:07:59,440
einer Zeit, als die Erde gerade 
erst erstarrt war und die Ozeane

112
00:07:59,440 --> 00:08:02,080
vielleicht gerade begannen, sich
zu bilden. 

113
00:08:03,040 --> 00:08:06,440
Wie ist das möglich? 
Zirkon ist außerordentlich 

114
00:08:06,440 --> 00:08:08,800
chemisch und physikalisch 
beständig. 

115
00:08:09,120 --> 00:08:12,800
Es widersteht der Verwitterung, 
dem Druck metamorpher Prozesse 

116
00:08:12,800 --> 00:08:17,840
und den extremen Temperaturen 
tiefer krustenprozesse selbst 

117
00:08:17,840 --> 00:08:21,520
wenn das Gestein, in dem ein 
Zirkonkorn eingebettet war. 

118
00:08:21,520 --> 00:08:25,200
Aufgeschmolzen und neu. 
Kristallisiert ist, bleibt der 

119
00:08:25,200 --> 00:08:28,720
Zirkonkristall selbst oft 
unversehrt. 

120
00:08:29,040 --> 00:08:33,039
Er ist buchstäblich ein 
Überlebender aus der Urzeit der 

121
00:08:33,039 --> 00:08:36,320
Erde. 
Gleichzeitig eignet sich Zirkon 

122
00:08:36,320 --> 00:08:40,880
hervorragend zur radiometrischen
Datierung, durch die Uran Blei 

123
00:08:40,880 --> 00:08:44,800
Methode. 
Zirkon baut beim Wachsen geringe

124
00:08:44,800 --> 00:08:48,400
Mengen Uran in sein 
Kristallgitter ein, schließt 

125
00:08:48,400 --> 00:08:52,720
dabei aber Blei so gut wie 
vollständig aus, das bedeutet 

126
00:08:53,040 --> 00:08:56,880
alles Blei, das sich heute im 
Zirkon befindet, ist aus dem 

127
00:08:56,880 --> 00:09:01,440
radioaktiven Zerfall von Uran 
entstanden, da die 

128
00:09:01,440 --> 00:09:09,480
Zerfallskonstanten von Uran. 238
und Uran 235 sehr präzise 

129
00:09:09,480 --> 00:09:14,640
bekannt sind, lässt sich aus dem
Verhältnis von Uran zu Blei das 

130
00:09:14,640 --> 00:09:18,320
Alter des Kristalls mit enormer 
Genauigkeit bestimmen. 

131
00:09:19,600 --> 00:09:24,240
Die Uranbleidatierung von 
Zirkonen ist die zuverlässigste 

132
00:09:24,240 --> 00:09:28,400
Methode der Geochronologie und 
hat unser Verständnis der 

133
00:09:28,400 --> 00:09:31,040
Erdgeschichte fundamental 
geprägt. 

134
00:09:32,000 --> 00:09:36,160
Kommen wir nun zu der Anwendung,
die Zirkonium weltbekannt, wenn 

135
00:09:36,160 --> 00:09:38,480
auch unter falschem Namen, 
gemacht hat. 

136
00:09:38,720 --> 00:09:44,720
Dem kubischen Zirkoniumdioxid, 
abgekürzt CZ, von englisch Cubic

137
00:09:44,720 --> 00:09:48,000
circonia. 
Dieser synthetische Kristall 

138
00:09:48,080 --> 00:09:52,560
wird seit den 1970er Jahren 
industriell hergestellt und ist 

139
00:09:52,560 --> 00:09:55,360
der verbreitetste Diamantersatz 
der Welt. 

140
00:09:56,240 --> 00:09:59,040
Kubisches Zirkoniumdioxid 
entsteht. 

141
00:09:59,200 --> 00:10:05,920
Wenn Zirkoniumdioxid z Ro 2 
durch Zugabe von Ötriumoxid oder

142
00:10:05,920 --> 00:10:09,520
anderen Stabilisatoren in seiner
kubischen Kristallstruktur 

143
00:10:09,520 --> 00:10:12,400
stabilisiert und dann aus der 
Schmelze. 

144
00:10:12,400 --> 00:10:15,960
Zu großen. 
Makellosen Kristallen gezüchtet 

145
00:10:15,960 --> 00:10:19,760
wird. 
Das Ergebnis ist ein farbloses, 

146
00:10:19,840 --> 00:10:24,320
hochbrechendes Material mit 
einem Brechungsindex zwischen 

147
00:10:24,320 --> 00:10:31,760
2,15 und 2,18 zum Vergleich. 
Diamant hat einen Brechungsindex

148
00:10:31,760 --> 00:10:36,000
von 2,42 CZ, ist also etwas 
weniger stark, stark 

149
00:10:36,000 --> 00:10:39,760
lichtbrechend als Diamant, aber 
mit einem 

150
00:10:39,760 --> 00:10:43,520
Dispersionskoeffizienten von 
0,058 gegenüber 0,044. 

151
00:10:43,520 --> 00:10:48,240
Beim Diamant bricht es weißes 
Licht sogar stärker in seine 

152
00:10:48,240 --> 00:10:59,040
Spektralfarben auf. 
Das Ergebnis ist ein Feuerwerk 

153
00:10:59,040 --> 00:11:03,920
aus Regenbogenfarben, das CZ für
viele Menschen sogar attraktiver

154
00:11:03,920 --> 00:11:07,200
erscheinen lässt als echte 
Diamanten. 

155
00:11:08,000 --> 00:11:12,720
Kubisches Zirkoniumdioxid ist 
nahezu makellos, da es 

156
00:11:12,720 --> 00:11:16,560
synthetisch hergestellt wird, 
ohne die natürlichen Einschlüsse

157
00:11:16,560 --> 00:11:19,840
und Fehler, die bei 
Naturdiamonten häufig sind. 

158
00:11:20,280 --> 00:11:24,160
Es hat eine Mooshärte von 8 bis 
8,5. 

159
00:11:24,480 --> 00:11:28,800
Während Diamant mit 10 die 
härteste natürliche Substanz 

160
00:11:28,800 --> 00:11:33,360
ist. 
CZ ist also deutlich weicher und

161
00:11:33,360 --> 00:11:35,760
verkratzt im Laufe der Zeit 
leichter. 

162
00:11:36,560 --> 00:11:40,320
Dennoch ist es für die meisten 
Alltagsanwendungen in Schmuck 

163
00:11:40,320 --> 00:11:44,240
vollkommen geeignet und kostet 
einen Bruchteil des Preises 

164
00:11:44,240 --> 00:11:49,200
eines echten Diamanten allein in
den Vereinigten Staaten werden 

165
00:11:49,200 --> 00:11:53,600
jährlich mehrere 100000000 CZ 
Steine verkauft. 

166
00:11:54,320 --> 00:11:58,640
Die Verwechslungsgefahr zwischen
CZ und echtem Diamant ist 

167
00:11:58,640 --> 00:12:02,000
erheblich. 
Sogar Expertinnen und Experten 

168
00:12:02,000 --> 00:12:04,480
können beide ohne 
Messinstrumente kaum 

169
00:12:04,480 --> 00:12:08,240
unterscheiden. 
Der zuverlässigste Test ist die 

170
00:12:08,240 --> 00:12:12,880
Wärmeleitfähigkeit Diamant ist 
ein außergewöhnlich guter 

171
00:12:12,880 --> 00:12:18,080
Wärmeleiter, CZ dagegen nicht 
ein sogenanntes Diamant 

172
00:12:18,080 --> 00:12:21,920
Testgerät, das die 
Wärmeleitfähigkeit misst, kann 

173
00:12:21,920 --> 00:12:26,000
beide sofort auseinanderhalten. 
Die Eigenschaft, täuschen zu 

174
00:12:26,000 --> 00:12:29,680
können, hat Zirkonium also 
buchstäblich zum bekanntesten 

175
00:12:29,680 --> 00:12:31,840
Imitator im Schmuckreich 
gemacht. 

176
00:12:32,560 --> 00:12:37,280
Doch die vielleicht wichtigste 
Anwendung von Zirkonium und die,

177
00:12:37,440 --> 00:12:40,800
die von seiner Entdeckung am 
meisten abhängt, liegt weit 

178
00:12:40,800 --> 00:12:44,560
entfernt von Schmuckvitrinen in 
Kernkraftwerken. 

179
00:12:45,120 --> 00:12:48,160
Zirkonium hat eine 
außergewöhnlich geringe 

180
00:12:48,160 --> 00:12:51,760
Neutronenabsorptionsquerschnitt,
das bedeutet. 

181
00:12:52,080 --> 00:12:55,520
Es absorbiert kaum Neutronen 
beim Kernspaltungsprozess. 

182
00:12:56,240 --> 00:13:00,160
Diese Eigenschaft macht es zum 
idealen Hüllmaterial für 

183
00:13:00,160 --> 00:13:03,280
Kernbrennstäbe in 
Leichtwasserreaktoren. 

184
00:13:04,240 --> 00:13:08,560
In einem Kernreaktor sind die 
Brennstoffpellets aus Uranoxid 

185
00:13:08,560 --> 00:13:12,640
von Hüllrohren umgeben, die sie 
mechanisch zusammenhalten und 

186
00:13:12,640 --> 00:13:15,120
den Brennstoff vom Kühlwasser 
trennen. 

187
00:13:15,840 --> 00:13:19,600
Diese Hüllrohre müssen dem 
Neutronenfluss standhalten, ohne

188
00:13:19,600 --> 00:13:22,800
die Kettenreaktion wesentlich zu
beeinträchtigen. 

189
00:13:23,760 --> 00:13:28,960
Zirkoniumlegierungen die 
gebräuchlichsten sind Zirkaloi 2

190
00:13:28,960 --> 00:13:34,960
und zirkaloi 4 Legierungen aus 
Zirkonium mit kleinen Anteilen 

191
00:13:34,960 --> 00:13:40,480
Zinn, Eisen, Chrom und Nickel 
erfüllen diese Anforderung 

192
00:13:40,480 --> 00:13:45,360
nahezu ideal. 
Mehr als 90% des weltweit 

193
00:13:45,360 --> 00:13:50,480
produzierten Zirkoniummetalls 
gehen in die Nuklearindustrie. 

194
00:13:50,960 --> 00:13:54,120
Ein einziger Kernreaktor enthält
dutzende Tonnen 

195
00:13:54,120 --> 00:13:58,320
Zirkoniumlegierungen in Form von
Brennstabhüllen und 

196
00:13:58,320 --> 00:14:02,480
Strukturbauteilen. 
Die nukleare Reinheit des 

197
00:14:02,480 --> 00:14:05,200
Zirkoniums ist dabei von 
entscheidender Bedeutung. 

198
00:14:05,680 --> 00:14:09,760
Natürliches Zirkonium enthält 
immer geringe Mengen hafnium, 

199
00:14:09,920 --> 00:14:14,280
das chemisch nahezu identisch 
mit Zirkonium ist, aber einen 

200
00:14:14,280 --> 00:14:17,320
extrem hohen 
Neutronenabsorptionsquerschnitt 

201
00:14:17,320 --> 00:14:19,920
hat. 
Das Gegenteil von dem, was man 

202
00:14:19,920 --> 00:14:23,680
im Reaktor braucht für nukleare 
Anwendungen, muss der 

203
00:14:23,680 --> 00:14:27,920
Hafniumgehalt auf unter 100 
Parts per 1000000 reduziert 

204
00:14:27,920 --> 00:14:31,920
werden, was aufwändige chemische
Trennprozesse erfordert. 

205
00:14:32,960 --> 00:14:36,960
Die Bedeutung von Zirkonium für 
die Nuklearsicherheit wurde auf 

206
00:14:36,960 --> 00:14:40,320
tragische Weise sichtbar. 
Bei den Reaktorunfällen in 

207
00:14:40,320 --> 00:14:48,880
Tschernobyl, 1986 und in 
Fukushima 2011 bei extrem hohen 

208
00:14:48,880 --> 00:14:54,160
Temperaturen oberhalb von etwa 
1200 Grad Celsius reagiert 

209
00:14:54,160 --> 00:14:59,680
Zirkonium mit Wasserdampf und 
bildet dabei Zirkoniumdioxid und

210
00:14:59,680 --> 00:15:04,240
Wasserstoffgas. 
Wasserstoff ist Hochexplosiv und

211
00:15:04,240 --> 00:15:08,480
bei beiden Katastrophen trugen 
Wasserstoffexplosionen, die auf 

212
00:15:08,480 --> 00:15:12,760
überhitzte Zirkoniumhüllen 
zurückgingen, erheblich zur 

213
00:15:12,760 --> 00:15:16,880
Eskalation der Unfälle bei. 
Die Entwicklung von 

214
00:15:16,880 --> 00:15:19,120
Zirkoniumlegierungen mit 
verbesserter 

215
00:15:19,120 --> 00:15:23,520
Oxidationsbeständigkeit bei 
hohen Temperaturen ist seither 

216
00:15:23,520 --> 00:15:27,280
ein zentrales Forschungsfeld der
Reaktorsicherheit. 

217
00:15:28,080 --> 00:15:32,480
Abseits der Nuklearindustrie 
findet Zirkoniumdioxid also die 

218
00:15:32,480 --> 00:15:35,600
keramische Verbindung, nicht das
Metall selbst. 

219
00:15:35,760 --> 00:15:40,320
Eine beeindruckende Vielfalt von
Anwendungen, das bereits in der 

220
00:15:40,320 --> 00:15:43,440
Ytriumfolge erwähnte 
Ytriumstabilisierte 

221
00:15:43,440 --> 00:15:48,960
Zirkoniumdioxid Ybda and as 
Zeden ist eines der wichtigsten 

222
00:15:48,960 --> 00:15:53,440
technischen Keramikmaterialien. 
Es wird als Wärmedämmschicht in 

223
00:15:53,440 --> 00:15:57,760
Flugzeugtriebwerken aufgetragen,
wo es die Turbinenschaufeln vor 

224
00:15:57,760 --> 00:16:00,160
den extremen 
Verbrennungstemperaturen 

225
00:16:00,160 --> 00:16:02,960
schützt. 
Es bildet die Elektrolytschicht 

226
00:16:02,960 --> 00:16:07,360
in Festoxid Brennstoffzellen, 
die Gase direkt in elektrischen 

227
00:16:07,360 --> 00:16:11,760
Strom umwandeln, und es ist das 
bevorzugte Material für 

228
00:16:11,760 --> 00:16:16,960
hochwertige Zahnkeramik. 
Zahnkronen und Zahnbrücken aus 

229
00:16:16,960 --> 00:16:22,240
Zirkoniumdioxid sind weiß wie 
natürliche Zähne, biokompatibel,

230
00:16:22,400 --> 00:16:26,640
außerordentlich hart und 
bruchzäh und haben traditionelle

231
00:16:26,640 --> 00:16:30,800
metallkeramik Restaurationen in 
der modernen Zahnmedizin 

232
00:16:31,040 --> 00:16:34,480
weitgehend verdrängt. 
In der Chemie ist 

233
00:16:34,480 --> 00:16:37,680
Zirkoniumdioxid ein wichtiger 
Katalysator und 

234
00:16:37,680 --> 00:16:41,600
Katalysatorträger der. 
Es besitzt sowohl saure als auch

235
00:16:41,600 --> 00:16:45,680
basische Oberflächenstellen und 
katalysiert eine Vielzahl 

236
00:16:45,680 --> 00:16:50,320
chemischer Reaktionen, darunter 
die Dehydrierung von Alkoholen, 

237
00:16:50,320 --> 00:16:53,360
die Isomerisierung von 
Kohlenwasserstoffen und 

238
00:16:53,360 --> 00:16:58,320
Reaktionen in der Feinchemie. 
Zirkonium, Tetrachlorid und 

239
00:16:58,320 --> 00:17:01,280
verwandte Zirkoniumverbindungen 
sind wichtige 

240
00:17:01,280 --> 00:17:05,920
Katalysatorkomponenten in der 
Ziegler Nata Polymerisation und 

241
00:17:05,920 --> 00:17:09,440
in metallorganischen 
Katalysatoren, sogenannten 

242
00:17:09,599 --> 00:17:12,960
Metallozenen, die zur 
Herstellung maßgeschneiderter 

243
00:17:12,960 --> 00:17:17,119
Polymere mit definierten 
Eigenschaften eingesetzt werden.

244
00:17:17,839 --> 00:17:20,400
Im Bereich der 
Oberflächenbeschichtung dient 

245
00:17:20,400 --> 00:17:26,079
Zirkoniumnitrid ZN. 
Als harte, goldfarben glänzende 

246
00:17:26,079 --> 00:17:30,480
Schutzschicht für Werkzeuge, 
uhrengehäuse und dekorative 

247
00:17:30,480 --> 00:17:34,560
Bauteile. 
Es ist härter als Titanitrit und

248
00:17:34,560 --> 00:17:37,920
hat einen ähnlichen goldenen 
Farbton, der es zu einem 

249
00:17:37,920 --> 00:17:41,360
attraktiven und funktionellen 
Beschichtungsmaterial macht. 

250
00:17:42,080 --> 00:17:47,920
Zirkoniumcarbid ZRC wiederum ist
eines der härtesten bekannten 

251
00:17:47,920 --> 00:17:53,280
Materialien und besitzt einen 
Schmelzpunkt von über 3500 Grad 

252
00:17:53,280 --> 00:17:56,400
Celsius. 
Er gehört damit zu den höchsten 

253
00:17:56,400 --> 00:17:58,880
aller bekannten Verbindungen, es
wird in 

254
00:17:58,880 --> 00:18:03,360
Hochtemperaturbeschichtungen und
als Additive in Hartmetallen 

255
00:18:03,360 --> 00:18:07,760
eingesetzt, medizinisch ist 
zirkonium ein ausgesprochen 

256
00:18:07,760 --> 00:18:11,760
biokompatibles Material. 
Es ruft im menschlichen Körper 

257
00:18:11,760 --> 00:18:16,960
kaum Immunreaktionen hervor und 
ist weder toxisch noch allergen.

258
00:18:17,520 --> 00:18:21,600
Zirkonium Implantate 
insbesondere in der Orthopädie 

259
00:18:21,600 --> 00:18:26,000
und Zahnmedizin, werden von 
Patientinnen und Patienten mit 

260
00:18:26,000 --> 00:18:30,640
Metallallergien eingesetzt, die 
auf herkömmliche Titan oder 

261
00:18:30,640 --> 00:18:34,240
Kobalt Chrom Implantate nicht 
ausweichen können. 

262
00:18:35,040 --> 00:18:39,840
In der experimentellen Medizin 
werden Zirkoniumverbindungen 

263
00:18:39,840 --> 00:18:44,480
auch als Träger für Arzneimittel
untersucht, die gezielt in 

264
00:18:44,480 --> 00:18:46,880
Gewebe transportiert werden 
sollen. 

265
00:18:48,240 --> 00:18:51,640
In der Elektronik spielen 
Zirkoniumverbindungen eine 

266
00:18:51,640 --> 00:18:56,720
wachsende Rolle, hafniumcirconat
und ähnliche Verbindungen werden

267
00:18:56,720 --> 00:19:00,960
als sogenannte Haica Dialektrica
in der Halbleiterfertigung 

268
00:19:00,960 --> 00:19:03,920
eingesetzt. 
Als Isolationsschichten in 

269
00:19:03,920 --> 00:19:07,840
Transistoren ersetzen sie das 
klassische Siliziumdioxid, das 

270
00:19:07,840 --> 00:19:11,240
bei immer kleiner werdenden 
Transistoren zu dünn wird, um 

271
00:19:11,240 --> 00:19:13,520
noch ausreichend isolieren zu 
können. 

272
00:19:14,000 --> 00:19:17,280
Der Übergang zu High Car 
Dilectrica war ein 

273
00:19:17,280 --> 00:19:20,160
entscheidender Schritt bei der 
Weiterentwicklung moderner 

274
00:19:20,160 --> 00:19:24,880
Mikroprozessoren und Zirkonium, 
steckt also auch in den Chips 

275
00:19:24,880 --> 00:19:26,960
unserer Smartphones und 
Computer. 

276
00:19:27,760 --> 00:19:31,040
Noch eine Eigenschaft von 
Zirkonium verdient besondere 

277
00:19:31,040 --> 00:19:33,360
Erwähnung. 
Seine außergewöhnliche 

278
00:19:33,360 --> 00:19:38,600
Korrosionsbeständigkeit, reines 
Zirkoniummetall, bildet an der 

279
00:19:38,600 --> 00:19:42,720
Luft sofort eine dichte, 
festhaftende Oxidschicht, die es

280
00:19:42,720 --> 00:19:47,200
vor weiterer Korrosion schützt, 
ähnlich wie Aluminium oder 

281
00:19:47,200 --> 00:19:50,280
Titan. 
In chemischen Anlagen wird 

282
00:19:50,280 --> 00:19:54,800
Zirkonium deshalb überall dort 
eingesetzt, wo aggressive Säuren

283
00:19:54,800 --> 00:19:58,640
und Laugen mit Apparaten und 
Rohrleitungen in Kontakt kommen.

284
00:19:58,800 --> 00:20:03,840
Salzsäure, Schwefelsäure, 
Salpetersäure Zirkonium 

285
00:20:03,840 --> 00:20:07,080
widersteht ihnen in einem 
breiten Konzentrations und 

286
00:20:07,080 --> 00:20:11,040
Temperaturbereich, wo selbst 
hochlegierte edelstähle 

287
00:20:11,040 --> 00:20:14,720
versagen. 
Diese Eigenschaft macht es zu 

288
00:20:14,720 --> 00:20:17,520
einem der bevorzugten 
Konstruktionsmetalle der 

289
00:20:17,520 --> 00:20:21,600
chemischen Industrie, auch wenn 
sein Preis deutlich höher liegt 

290
00:20:21,600 --> 00:20:25,440
als der von Stahl. 
Man könnte Zirkonium als das 

291
00:20:25,440 --> 00:20:29,520
unsichtbare Rückgrat zahlreicher
Schlüsselindustrien bezeichnen, 

292
00:20:29,800 --> 00:20:32,520
es hält Kernkraftwerke am 
Laufen, bewahrt 

293
00:20:32,520 --> 00:20:35,040
Turbinenschaufeln vor dem 
Verbrennen. 

294
00:20:35,360 --> 00:20:40,080
Macht Smartphone Chips möglich, 
schützt Zähne und Gelenke, lässt

295
00:20:40,080 --> 00:20:43,920
Diamanten erblassen und bewahrt 
in seinem Inneren die ältesten 

296
00:20:43,920 --> 00:20:49,120
Zeugnisse unserer Erde. 
Es täuscht als glitzernder 

297
00:20:49,120 --> 00:20:52,320
Schmuckstein, aber die 
eigentliche Tiefe dieses 

298
00:20:52,320 --> 00:20:56,240
Elements liegt nicht im Funkeln,
sondern in seiner Beständigkeit,

299
00:20:56,320 --> 00:21:00,160
seiner Vielseitigkeit und seiner
Stillen Unverzichtbarkeit. 

300
00:21:00,560 --> 00:21:05,360
Die Zirkone der Jack Hills, fast
so alt wie die Erde selbst, 

301
00:21:05,360 --> 00:21:09,920
erinnern uns daran, wie kostbar 
und einzigartig dieser Planet 

302
00:21:09,920 --> 00:21:14,480
ist. 
Ist 4,4 Milliarden Jahre hat die

303
00:21:14,480 --> 00:21:17,520
Erde gebraucht, um das zu 
werden, was sie ist. 

304
00:21:17,840 --> 00:21:21,200
Eine Welt mit flüssigem Wasser. 
Mit einer schützenden 

305
00:21:21,200 --> 00:21:26,560
Atmosphäre, mit Ökosystemen von 
unvorstellbarer Komplexität und 

306
00:21:26,560 --> 00:21:30,920
mit einer Menschheit, die fähig 
ist, in winzigen Kristallen die 

307
00:21:30,920 --> 00:21:34,880
Geschichte des Kosmos zu lesen. 
Diese Welt ist nicht 

308
00:21:34,880 --> 00:21:37,840
selbstverständlich, und sie ist 
nicht unverwüstlich. 

309
00:21:38,320 --> 00:21:42,960
Wir sind die erste Generation, 
die das Ausmaß menschlicher 

310
00:21:42,960 --> 00:21:46,480
Eingriffe in das Erdsystem 
vollständig überblicken kann. 

311
00:21:46,800 --> 00:21:50,160
Und möglicherweise die letzte, 
die noch gegensteuern kann. 

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00:21:50,720 --> 00:21:54,880
Der Schutz unserer natürlichen 
Grundlagen, unserer Demokratien,

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in denen solche Entscheidungen 
frei und offen getroffen werden 

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00:21:58,320 --> 00:22:01,920
können und der Wissenschaft, die
uns den Blick für diese 

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00:22:01,920 --> 00:22:07,000
Zusammenhänge schärft, ist keine
Option, er ist eine Pflicht, die

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00:22:07,000 --> 00:22:10,720
wir den Zirkonen von Ueterby und
den Jack Hills Schulden und 

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00:22:10,720 --> 00:22:14,800
allen, die nach uns kommen. 
Danke, dass du heute dabei 

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00:22:14,800 --> 00:22:18,080
warst, auf unserer Wissensreise 
durch das Periodensystem der 

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Elemente. 
Wenn dir diese Folge gefallen 

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hat, Teile sie gerne und 
hinterlasse uns eine Bewertung, 

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00:22:23,680 --> 00:22:27,440
das hilft uns sehr, diesen 
Podcast weiterzuführen und neue 

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Folgen zu produzieren, bis zum 
nächsten Mal.