1 00:00:00,080 --> 00:00:03,600 Willkommen zu einer neuen Folge von Wissensreise durch das 2 00:00:03,600 --> 00:00:08,080 Periodensystem der Elemente, deinem Podcast zum Entspannen, 3 00:00:08,080 --> 00:00:12,000 Loslassen und lernen. Wenn dir der Podcast gefällt, 4 00:00:12,000 --> 00:00:15,040 bewerte ihn bitte, das hilft uns, weitere Folgen zu 5 00:00:15,040 --> 00:00:17,920 produzieren. Kennst du schon unsere anderen 6 00:00:17,920 --> 00:00:21,600 Podcastreihen wie Wissensreise durch die Uhrzeit oder 7 00:00:21,600 --> 00:00:24,240 Wissensreise durch die Länder der Erde? 8 00:00:25,280 --> 00:00:28,240 Heute widmen wir uns einem Element, das die Nachthimmel der 9 00:00:28,240 --> 00:00:32,400 Welt in sattes Grün taucht, das Ärztinnen und Ärzten einen Blick 10 00:00:32,400 --> 00:00:34,720 in den menschlichen Verdauungstrakt ermöglicht. 11 00:00:34,880 --> 00:00:37,960 Und das ganz nebenbei an einer der folgenreichsten Entdeckungen 12 00:00:37,960 --> 00:00:39,760 der Physikgeschichte beteiligt war. 13 00:00:40,800 --> 00:00:44,080 Lehn dich zurück, schließ die Augen und lass dich mitnehmen in 14 00:00:44,080 --> 00:00:48,640 die Welt von Barium, dem grünen feuerwerkskönig Barium trägt im 15 00:00:48,640 --> 00:00:53,120 Periodensystem das Symbol BA und die Ordnungszahl 56. 16 00:00:53,720 --> 00:00:57,440 Es gehört zur Gruppe der Erd Alkalimetalle, gemeinsam mit 17 00:00:57,440 --> 00:01:02,080 Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und dem radioaktiven 18 00:01:02,080 --> 00:01:06,560 Radium erd Alkalimetalle besitzen 2 Elektronen in ihrer 19 00:01:06,560 --> 00:01:09,600 äußersten Schale, die sie bereitwillig abgeben, weshalb 20 00:01:09,600 --> 00:01:12,400 sie chemisch sehr reaktionsfreudig sind, wenn auch 21 00:01:12,400 --> 00:01:15,440 nicht ganz so extrem wie die benachbarten Alkalimetalle. 22 00:01:16,160 --> 00:01:19,440 Innerhalb dieser Gruppe nimmt die Reaktionsfreudigkeit mit 23 00:01:19,440 --> 00:01:23,440 zunehmender Ordnungszahl zu. Und Bariumdi zählt damit 24 00:01:23,440 --> 00:01:27,520 abgesehen vom radioaktiven Radium zum Reaktionsfreudigsten 25 00:01:27,520 --> 00:01:29,440 stabilen Vertreter seiner Gruppe. 26 00:01:30,000 --> 00:01:34,560 Der Name Barium leitet sich vom griechischen Wort Barys ab, was 27 00:01:34,560 --> 00:01:38,960 so viel wie schwer bedeutet. Diese Namensgebung geht auf die 28 00:01:38,960 --> 00:01:43,360 außergewöhnlich hohe Dichte des Minerals Schwerspat zurück, das 29 00:01:43,360 --> 00:01:47,280 chemisch aus Bariumsulfat besteht und bereits im 17 30 00:01:47,280 --> 00:01:49,760 Jahrhundert Alchemistinnen und Alchemisten. 31 00:01:50,000 --> 00:01:52,800 Sowie frühen Chemikern aufgrund seines für ein nicht 32 00:01:52,800 --> 00:01:55,520 metallisches Mineral ungewöhnlich hohen Gewichts 33 00:01:55,520 --> 00:01:58,400 auffiel. Entdeckt im chemischen Sinne 34 00:01:58,400 --> 00:02:03,520 wurde Barium jedoch erst deutlich später im Jahr 1774 35 00:02:03,520 --> 00:02:06,160 gelang es dem schwedischen Apotheker und Chemiker Karl 36 00:02:06,160 --> 00:02:10,240 Wilhelm Scheele, in Schwerspat ein neues, bis dahin unbekanntes 37 00:02:10,240 --> 00:02:13,200 Oxid nachzuweisen, das er Baryt nannte. 38 00:02:13,840 --> 00:02:17,120 Schele, der zu den produktivsten Elemententdeckern seiner Zeit 39 00:02:17,120 --> 00:02:20,800 zählte und unter anderem auch an der Entdeckung von Sauerstoff 40 00:02:20,800 --> 00:02:24,480 maßgeblich beteiligt war, konnte das enthaltene Metall selbst 41 00:02:24,480 --> 00:02:27,880 jedoch nicht isolieren, da Barium in reiner Form äußerst 42 00:02:27,880 --> 00:02:30,720 reaktionsfreudig ist und sich einer einfachen chemischen 43 00:02:30,720 --> 00:02:35,000 Reduktion entzieht. Erst 34 Jahre später, im Jahr 44 00:02:35,000 --> 00:02:39,440 1808, gelang dem britischen Chemiker Humphrey Davy die 45 00:02:39,440 --> 00:02:42,240 erstmalige Isolierung von metallischem Barium. 46 00:02:42,800 --> 00:02:45,640 Davy nutzte dafür die damals noch junge Technik der 47 00:02:45,640 --> 00:02:48,800 Elektrolyse, bei der eine geschmolzene oder gelöste 48 00:02:48,800 --> 00:02:52,040 chemische Verbindung mit Hilfe von elektrischem Strom in ihre 49 00:02:52,040 --> 00:02:55,920 Bestandteile zerlegt wird. Durch die Elektrolyse einer 50 00:02:55,920 --> 00:03:00,400 Bariumhydroxidschmelze gelang es ihm, reines metallisches Barium 51 00:03:00,400 --> 00:03:04,400 an einer Elektrode abzuscheiden, dieselbe Methode, mit der er im 52 00:03:04,400 --> 00:03:07,360 selben Zeitraum auch die verwandten Elemente Calcium, 53 00:03:07,360 --> 00:03:11,680 Strontium und Magnesium erstmals in reiner Form gewinnen konnte. 54 00:03:12,240 --> 00:03:15,520 Davy zählt damit zu den Chemikern, die allein durch die 55 00:03:15,520 --> 00:03:19,360 Anwendung der Elektrolyse mehrere neue Elemente auf einen 56 00:03:19,360 --> 00:03:22,080 Schlag der wissenschaftlichen Welt zugänglich machten. 57 00:03:22,880 --> 00:03:26,560 Chemisch und physikalisch ist Barium ein weiches, silbrig 58 00:03:26,560 --> 00:03:30,160 weißes Metall, das an der Luft rasch anläuft und sich mit einer 59 00:03:30,160 --> 00:03:33,920 dünnen Oxidschicht überzieht, ähnlich wie es auch bei anderen 60 00:03:33,920 --> 00:03:36,560 reaktionsfreudigen Metallen der Fall ist. 61 00:03:37,280 --> 00:03:40,240 Mit Wasser reagiert Barium heftig unter Bildung von 62 00:03:40,240 --> 00:03:43,520 Bariumhydroxid und Wasserstoffgas, wenn auch nicht 63 00:03:43,520 --> 00:03:46,920 ganz so explosionsartig wie die Alkalimetalle der benachbarten 64 00:03:46,920 --> 00:03:49,440 Gruppe. Aus diesem Grund muss reines 65 00:03:49,440 --> 00:03:53,280 Barium ebenfalls unter Schutzgas oder in Mineralöl gelagert 66 00:03:53,280 --> 00:03:57,120 werden, um eine unkontrollierte Reaktion mit der Umgebungsluft 67 00:03:57,120 --> 00:04:00,240 oder mit Feuchtigkeit zu verhindern, in Reiner 68 00:04:00,240 --> 00:04:03,040 metallischer Form findet Barium aufgrund dieser 69 00:04:03,040 --> 00:04:06,400 Reaktionsfreudigkeit nur sehr eingeschränkte praktische 70 00:04:06,400 --> 00:04:08,720 Anwendung. Seine wahre technische und 71 00:04:08,720 --> 00:04:12,240 wissenschaftliche Bedeutung entfaltet das Element vor allem 72 00:04:12,240 --> 00:04:15,840 in Form seiner Verbindungen. Beginnen wir mit jener 73 00:04:15,840 --> 00:04:18,959 Anwendung, die Barium seinen Beinamen als grüner 74 00:04:19,040 --> 00:04:22,480 Feuerwerkskönig eingebracht hat, werden bestimmte 75 00:04:22,480 --> 00:04:26,640 Bariumverbindungen, insbesondere Bariumnitrat oder Bariumchlorid, 76 00:04:26,800 --> 00:04:30,000 in einer pyrotechnischen Mischung verbrannt, entsteht 77 00:04:30,000 --> 00:04:33,040 eine charakteristische, Sattgrüne Flammenfärbung. 78 00:04:33,520 --> 00:04:36,240 Dieser Effekt beruht auf einem quantenphysikalischen 79 00:04:36,240 --> 00:04:38,800 Grundprinzip. Durch die Hitze der Verbrennung 80 00:04:38,800 --> 00:04:42,240 werden Elektronen in der Elektronenhülle der Bariumatome 81 00:04:42,240 --> 00:04:46,840 kurzzeitig auf ein höheres Energieniveau angehoben, fallen 82 00:04:46,840 --> 00:04:49,920 diese Elektronen anschließend wieder in ihren ursprünglichen 83 00:04:49,920 --> 00:04:54,080 energieärmeren Zustand zurück, wird die Energiedifferenz in 84 00:04:54,080 --> 00:04:56,880 Form von Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge 85 00:04:56,880 --> 00:04:59,920 abgestrahlt. Bei Barium liegt diese 86 00:04:59,920 --> 00:05:02,800 charakteristische Emission überwiegend im grünen Bereich 87 00:05:02,800 --> 00:05:06,560 des sichtbaren Spektrums. Bei einer Wellenlänge von etwa 88 00:05:06,560 --> 00:05:10,880 524 Nanometern, verursacht insbesondere durch das 89 00:05:10,880 --> 00:05:14,880 kurzzeitig entstehende Molekül Barium, Monochlorid, 90 00:05:15,520 --> 00:05:18,360 Pyrotechnikerinnen und Pyrotechniker nutzen dieses 91 00:05:18,360 --> 00:05:21,120 Prinzip gezielt, um in Feuerwerkskörpern satte, 92 00:05:21,120 --> 00:05:24,560 leuchtend grüne Farbeffekte zu erzeugen, eine Farbe. 93 00:05:24,880 --> 00:05:27,040 Die sich mit anderen Metallsalzen kaum in 94 00:05:27,040 --> 00:05:30,480 vergleichbarer Reinheit und Intensität erzeugen lässt. 95 00:05:31,120 --> 00:05:35,360 Zum Vergleich erzeugt Strontium ein tiefes rot, Natrium, ein 96 00:05:35,360 --> 00:05:39,040 intensives gelb, Kupfer ein charakteristisches Blau oder 97 00:05:39,040 --> 00:05:41,760 türkis und die gezielte Kombination dieser 98 00:05:41,760 --> 00:05:45,200 unterschiedlichen Metallsalze ermöglicht die bunte Vielfalt, 99 00:05:45,200 --> 00:05:47,200 die wir von modernen Feuerwerken kennen. 100 00:05:47,760 --> 00:05:50,360 Eine der bedeutendsten industriellen Anwendungen von 101 00:05:50,360 --> 00:05:54,000 Barium liegt jedoch nicht in der Pyrotechnik, sondern in einem 102 00:05:54,000 --> 00:05:58,120 deutlich unspektakuläreren, aber wirtschaftlich enorm wichtigen 103 00:05:58,120 --> 00:06:01,680 Bereich, der Erdöl und Erdgasförderung. 104 00:06:02,080 --> 00:06:06,240 Das Mineral Schwerspat, also Bariumsulfat, wird aufgrund 105 00:06:06,240 --> 00:06:09,440 seiner hohen Dichte in gemahlener Form als sogenanntes 106 00:06:09,440 --> 00:06:12,360 Beschwerungsmittel in Bohrspülungen eingesetzt, das. 107 00:06:12,480 --> 00:06:15,560 Bei Tiefbohrungen muss der enorme Druck, der in tiefen 108 00:06:15,560 --> 00:06:18,640 Gesteinsschichten herrscht, durch eine ausreichend dichte 109 00:06:18,640 --> 00:06:22,240 Spülflüssigkeit ausgeglichen werden, um ein unkontrolliertes 110 00:06:22,240 --> 00:06:26,080 Aufsteigen von Öl, Gas oder Wasser während des Bohrvorgangs 111 00:06:26,080 --> 00:06:29,040 zu verhindern. Schwerspat eignet sich hierfür 112 00:06:29,040 --> 00:06:33,040 besonders gut, da es chemisch weitgehend inert und in Wasser 113 00:06:33,040 --> 00:06:36,960 praktisch unlöslich ist, wodurch es die Bohrspülung beschweren 114 00:06:36,960 --> 00:06:40,800 kann, ohne selbst unerwünschte chemische Reaktionen einzugehen. 115 00:06:41,280 --> 00:06:43,920 Schätzungsweise mehr als 3 Viertel der weltweiten 116 00:06:43,920 --> 00:06:47,200 Schwerspertförderung fließen in diesen Anwendungsbereich, was 117 00:06:47,200 --> 00:06:49,560 ihn zur mit Abstand bedeutendsten wirtschaftlichen 118 00:06:49,560 --> 00:06:51,600 Nutzung von Barium überhaupt macht. 119 00:06:52,240 --> 00:06:56,080 Eben jene chemische Unlöslichkeit von Bariumsulfat 120 00:06:56,080 --> 00:06:59,200 ist auch der Grund für eine weitere sehr bekannte Anwendung, 121 00:06:59,440 --> 00:07:02,400 den Einsatz als Kontrastmittel in der medizinischen 122 00:07:02,400 --> 00:07:05,360 Röntgendiagnostik. Bariumsulfat ist für 123 00:07:05,360 --> 00:07:08,560 Röntgenstrahlung nahezu undurchlässig, wodurch es auf 124 00:07:08,560 --> 00:07:11,680 Röntgenaufnahmen deutlich heller erscheint als umliegendes 125 00:07:11,680 --> 00:07:13,600 Gewebe. Bei der sogenannten 126 00:07:13,600 --> 00:07:17,400 Bariumbreiuntersuchung wird eine Suspension aus fein gemahlenem 127 00:07:17,400 --> 00:07:21,320 Bariumsulfat oral eingenommen oder Rektal verabreicht, um den 128 00:07:21,320 --> 00:07:24,160 Verlauf und die Beschaffenheit des Verdauungstrakts, 129 00:07:24,320 --> 00:07:28,000 insbesondere der Speiseröhre, des Magens und des Darms auf 130 00:07:28,000 --> 00:07:30,560 Röntgenbildern präzise sichtbar zu machen. 131 00:07:30,800 --> 00:07:34,240 Diese Untersuchungsmethode wird zwar in den letzten Jahrzehnten 132 00:07:34,240 --> 00:07:37,240 zunehmend durch modernere bildgebende Verfahren wie die 133 00:07:37,240 --> 00:07:41,120 Computertomographie oder die Endoskopie ergänzt oder ersetzt, 134 00:07:41,280 --> 00:07:44,160 bleibt jedoch in bestimmten klinischen Fragestellungen 135 00:07:44,160 --> 00:07:47,520 weiterhin ein wertvolles diagnostisches Werkzeug. 136 00:07:48,160 --> 00:07:51,120 Entscheidend für die Sicherheit dieser Untersuchung ist, dass 137 00:07:51,120 --> 00:07:54,720 ausschließlich das nahezu unlösliche Bariumsulfat 138 00:07:54,720 --> 00:07:57,440 verwendet wird. Andere wasserlösliche 139 00:07:57,440 --> 00:08:00,000 Bariumverbindungen wie Bariumchlorid oder 140 00:08:00,000 --> 00:08:03,120 Bariumcarbonat sind hingegen für den menschlichen Körper 141 00:08:03,120 --> 00:08:08,120 hochgiftig, da lösliche Barium Ionen im Körper mit Kalium Ionen 142 00:08:08,120 --> 00:08:11,600 konkurrieren und dadurch schwere Störungen der Muskel und 143 00:08:11,600 --> 00:08:15,120 Nervenfunktion sowie potentiell tödliche Herzrhythmusstörungen 144 00:08:15,120 --> 00:08:18,240 auslösen können. Genau diese Giftigkeit macht 145 00:08:18,240 --> 00:08:21,040 sich der Mensch an anderer Stelle gezielt zu nutze. 146 00:08:21,520 --> 00:08:25,600 Bariumcarbonat wird traditionell als Bestandteil von Rattengift 147 00:08:25,600 --> 00:08:29,360 eingesetzt, da es für Nagetiere Hochtoxisch, für den Menschen 148 00:08:29,360 --> 00:08:32,080 bei sachgemäßer Handhabung jedoch beherrschbar ist. 149 00:08:32,400 --> 00:08:35,440 Damit kommen wir zu jenem Kapitel der Bariumgeschichte, 150 00:08:35,440 --> 00:08:38,320 das zugleich eines der folgenreichsten Kapitel der 151 00:08:38,320 --> 00:08:40,480 gesamten modernen Physik darstellt. 152 00:08:40,640 --> 00:08:46,200 Die Entdeckung der Kernspaltung. Im Dezember 1938 führten die 153 00:08:46,200 --> 00:08:49,760 deutschen Chemiker Otto Hahn und Fritz Strassmann in Berlin 154 00:08:49,760 --> 00:08:53,760 Experimente durch, bei denen sie Uran mit Neutronen beschossen. 155 00:08:53,840 --> 00:08:56,560 In der Erwartung, dabei neue, schwerere sogenannte 156 00:08:56,560 --> 00:08:59,600 Transuranelemente zu erzeugen, wie es zuvor bereits die 157 00:08:59,600 --> 00:09:02,880 italienische Forschungsgruppe um Enrico Fermi vermutet hatte. 158 00:09:03,600 --> 00:09:06,240 Zu ihrer großen Überraschung wiesen Hahn und Strassmann 159 00:09:06,240 --> 00:09:09,920 jedoch in den Reaktionsprodukten eindeutig das Element Barium 160 00:09:09,920 --> 00:09:12,240 nach. Ein Element, das nur etwa halb 161 00:09:12,240 --> 00:09:15,920 so schwer ist wie Uran. Dieses Ergebnis widersprach 162 00:09:15,920 --> 00:09:19,000 zunächst allen gängigen physikalischen Erwartungen, denn 163 00:09:19,000 --> 00:09:22,160 nach dem damaligen Verständnis konnte ein derart schwerer 164 00:09:22,160 --> 00:09:25,600 Atomkern wie Uran durch den Beschuss mit einem einzelnen, 165 00:09:25,600 --> 00:09:29,960 vergleichsweise leichten Neutron unmöglich in 2 annähernd gleich 166 00:09:29,960 --> 00:09:33,360 große Bruchstücke zerfallen. Otto Hahn, der sich der 167 00:09:33,360 --> 00:09:36,640 revolutionären Tragweite seines Befundes zunächst nicht sicher 168 00:09:36,640 --> 00:09:38,880 war. Schrieb noch am selben Tag einen 169 00:09:38,880 --> 00:09:42,080 Brief an seine langjährige Kollegin und Mitarbeiterin Liese 170 00:09:42,080 --> 00:09:45,760 Meitner, die aufgrund ihrer jüdischen Herkunft kurz zuvor 171 00:09:45,760 --> 00:09:48,880 aus Nazi Deutschland nach Schweden hatte fliehen müssen 172 00:09:49,040 --> 00:09:52,200 und daher nicht mehr direkt an den Experimenten in Berlin 173 00:09:52,200 --> 00:09:54,720 beteiligt war. Meitner besprach den 174 00:09:54,720 --> 00:09:58,160 überraschenden Befund gemeinsam mit ihrem Neffen, dem Physiker 175 00:09:58,160 --> 00:10:00,440 Otto Frisch, während eines gemeinsamen 176 00:10:00,440 --> 00:10:03,200 Weihnachtsspaziergangs im schwedischen Kungelf. 177 00:10:03,960 --> 00:10:06,400 Gemeinsam entwickelten die beiden die entscheidende 178 00:10:06,400 --> 00:10:10,080 theoretische Erklärung. Der Urankern hatte sich unter 179 00:10:10,080 --> 00:10:13,680 dem Einfluss des einfallenden Neutrons tatsächlich in 2 180 00:10:13,680 --> 00:10:17,920 kleinere Atomkerne gespalten, darunter Barium, wobei gewaltige 181 00:10:17,920 --> 00:10:21,920 Mengen an Energie freigesetzt wurden, exakt in Übereinstimmung 182 00:10:21,920 --> 00:10:26,160 mit Albert Einsteins berühmter Formel zur Äquivalenz von Masse 183 00:10:26,160 --> 00:10:30,240 und Energie. Meitner und frisch prägten für 184 00:10:30,240 --> 00:10:33,200 dieses Phänomen den Begriff der Kernspaltung. 185 00:10:33,440 --> 00:10:37,600 Auf Englisch Nuclear Fishion und veröffentlichten ihre Erklärung 186 00:10:37,600 --> 00:10:40,960 nur wenige Wochen später in der Fachzeitschrift Nature. 187 00:10:41,760 --> 00:10:44,880 Die Entdeckung, dass ausgerechnet der Nachweis von 188 00:10:44,880 --> 00:10:48,200 Barium den entscheidenden experimentellen Hinweis auf die 189 00:10:48,200 --> 00:10:51,680 Kernspaltung lieferte, markiert damit den Beginn des 190 00:10:51,680 --> 00:10:55,360 Kernzeitalters mit all seinen weitreichenden Folgen für 191 00:10:55,360 --> 00:10:58,640 Energieerzeugung, Forschung, aber auch für die Entwicklung 192 00:10:58,640 --> 00:11:02,080 von Kernwaffen. Otto Hahn erhielt für diese 193 00:11:02,080 --> 00:11:06,240 Entdeckung im Jahr 1944 den Nobelpreis für Chemie. 194 00:11:06,480 --> 00:11:10,160 Während die maßgeblich an der theoretischen Deutung beteiligte 195 00:11:10,160 --> 00:11:13,840 Liese Meitner, deren Beitrag von vielen Historikerinnen und 196 00:11:13,840 --> 00:11:17,080 Historikern der Wissenschaft heute als ebenso entscheidend 197 00:11:17,080 --> 00:11:21,280 gewertet wird, zu Lebzeiten nie mit dem Nobelpreis ausgezeichnet 198 00:11:21,280 --> 00:11:23,960 wurde. Ein bis heute viel diskutiertes 199 00:11:23,960 --> 00:11:26,000 Kapitel der Wissenschaftsgeschichte. 200 00:11:26,800 --> 00:11:30,160 Neben diesem historischen Meilenstein besitzt Barium auch 201 00:11:30,160 --> 00:11:32,320 in der modernen Materialwissenschaft und 202 00:11:32,320 --> 00:11:34,560 Elektrotechnik bedeutende Anwendungen. 203 00:11:35,200 --> 00:11:39,040 Barium titanat, eine Verbindung aus Barium, Titan und 204 00:11:39,040 --> 00:11:42,320 Sauerstoff, zählt zu den bekanntesten sogenannten 205 00:11:42,320 --> 00:11:46,680 ferroelektrischen Materialien. Ferroelektrische Stoffe besitzen 206 00:11:46,680 --> 00:11:49,920 die bemerkenswerte Eigenschaft, auch ohne ein anliegendes 207 00:11:49,920 --> 00:11:53,360 äußeres elektrisches Feld eine permanente elektrische 208 00:11:53,360 --> 00:11:57,360 Polarisation aufrechtzuerhalten, die sich zudem durch ein äußeres 209 00:11:57,360 --> 00:12:00,320 Feld gezielt umkehren lässt. Ähnlich wie sich bei 210 00:12:00,320 --> 00:12:03,680 ferromagnetischen Materialien die magnetische Ausrichtung 211 00:12:03,680 --> 00:12:06,320 beeinflussen lässt. Diese Eigenschaft macht 212 00:12:06,320 --> 00:12:09,760 Bariumtitanat zu einem wichtigen Werkstoff für keramische 213 00:12:09,760 --> 00:12:12,120 Kondensatoren. Wie sie in praktisch jedem 214 00:12:12,120 --> 00:12:15,800 modernen elektronischen Gerät in großer Zahl verbaut sind sowie 215 00:12:15,800 --> 00:12:19,040 für piezoelektrische Bauteile, die mechanischen Druck in 216 00:12:19,040 --> 00:12:22,960 elektrische Spannung umwandeln können und umgekehrt etwa in 217 00:12:22,960 --> 00:12:25,840 Ultraschallsensoren, Mikrofonen oder bestimmten 218 00:12:25,840 --> 00:12:28,880 Lautsprechertypen. Auch in der Glasindustrie findet 219 00:12:28,880 --> 00:12:33,120 Barium in Form von Bariumoxid Verwendung, der Zusatz von 220 00:12:33,120 --> 00:12:36,800 Bariumoxid zu Glasschmelzen erhöht den Brechungsindex des 221 00:12:36,800 --> 00:12:39,840 Glases, ohne dabei dessen Transparenz zu beeinträchtigen. 222 00:12:40,080 --> 00:12:42,640 Eine Eigenschaft, die insbesondere bei der Herstellung 223 00:12:42,640 --> 00:12:46,560 hochwertiger optischer Linsen etwa für Kameras, Ferngläser 224 00:12:46,560 --> 00:12:49,280 oder wissenschaftliche Instrumente geschätzt wird. 225 00:12:50,000 --> 00:12:53,600 Über Jahrzehnte hinweg wurde bariumhaltiges Glas zudem in der 226 00:12:53,600 --> 00:12:56,720 Herstellung von Bildröhren für klassische Röhrenfernseher 227 00:12:56,720 --> 00:12:58,640 eingesetzt. Da es zuverlässig 228 00:12:58,640 --> 00:13:01,200 hochenergetische Röntgenstrahlung abschirmte, die 229 00:13:01,200 --> 00:13:04,000 bei der Beschleunigung von Elektronen innerhalb der Röhre 230 00:13:04,000 --> 00:13:07,680 als unerwünschtes Nebenprodukt entstand und dadurch die 231 00:13:07,680 --> 00:13:10,880 Nutzerinnen und Nutzer vor Strahlenbelastung schützte. 232 00:13:11,520 --> 00:13:13,280 Mit dem weitgehenden Verschwinden der 233 00:13:13,280 --> 00:13:16,600 Röhrentechnologie zugunsten von Flachbildschirmen ist diese 234 00:13:16,600 --> 00:13:19,840 spezielle Anwendung heute jedoch weitgehend Geschichte. 235 00:13:20,560 --> 00:13:24,080 Auch als weißes Pigment findet Bariumsulfat unter der 236 00:13:24,080 --> 00:13:28,080 Bezeichnung Blanc fixe. In der Farben und Lackindustrie 237 00:13:28,320 --> 00:13:32,160 sowie in der Papierherstellung. Breite Verwendung aufgrund 238 00:13:32,160 --> 00:13:35,040 seiner chemischen Reaktionsträgheit, seiner hohen 239 00:13:35,040 --> 00:13:37,920 Lichtechtheit und seiner feinen, gut kontrollierbaren 240 00:13:37,920 --> 00:13:41,360 Partikelgröße dient es dabei häufig als sogenannter 241 00:13:41,360 --> 00:13:45,240 Füllstoff, der die Deckkraft, die Oberflächenglätte und die 242 00:13:45,240 --> 00:13:49,360 Druckqualität von Papier sowie die Farbtiefe und Beständigkeit 243 00:13:49,360 --> 00:13:52,760 von Lacken und Beschichtungen verbessert, ohne selbst zur 244 00:13:52,760 --> 00:13:54,720 eigentlichen Farbwirkung beizutragen. 245 00:13:55,360 --> 00:13:58,000 In der Natur kommt Varium relativ häufig vor. 246 00:13:58,240 --> 00:14:02,080 Es zählt mit einem Anteil von etwa 0,04% an der Erdkruste zu 247 00:14:02,080 --> 00:14:04,320 den vierzehnt häufigsten Elementen überhaupt, was es 248 00:14:04,320 --> 00:14:07,680 deutlich häufiger macht als etwa Blei oder Zinn. 249 00:14:07,680 --> 00:14:11,440 Trotz dieser vergleichsweise hohen natürlichen Häufigkeit 250 00:14:11,440 --> 00:14:15,200 kommt Varium jedoch wie viele andere Erdalkalimetalle auch, 251 00:14:15,200 --> 00:14:18,240 niemals in reiner metallischer Form vor. 252 00:14:20,400 --> 00:14:24,320 Sondern ausschließlich gebunden in Mineralien, vor allem im 253 00:14:24,320 --> 00:14:28,240 bereits erwähnten Schwerstbad sowie im selteneren Witheret, 254 00:14:28,240 --> 00:14:32,720 einem bariumcarbonat Mineral. Bedeutende Vorkommen finden sich 255 00:14:32,720 --> 00:14:36,080 unter anderem in China, das heute den weltweit größten 256 00:14:36,080 --> 00:14:40,000 Anteil der Barium Förderung stellt, sowie in Indien, Marokko 257 00:14:40,000 --> 00:14:44,400 und den Vereinigten Staaten. Barium besitzt insgesamt 7 258 00:14:44,400 --> 00:14:46,800 natürlich vorkommende stabile Isotope. 259 00:14:47,200 --> 00:14:50,800 Eine für ein Element dieser Größenordnung bemerkenswert hohe 260 00:14:50,800 --> 00:14:53,200 Zahl, die es geowissenschaftlerinnen und 261 00:14:53,200 --> 00:14:55,680 Geowissenschaftlern ermöglicht, anhand bestimmter 262 00:14:55,680 --> 00:14:58,880 Isotopenverhältnisse Rückschlüsse auf geochemische 263 00:14:58,880 --> 00:15:02,720 Prozesse und Kreisläufe zu ziehen, etwa im Zusammenhang mit 264 00:15:02,720 --> 00:15:06,240 der Untersuchung mariner Sedimente und der Rekonstruktion 265 00:15:06,240 --> 00:15:09,200 vergangener Meeresströmungen und Klimabedingungen. 266 00:15:09,680 --> 00:15:13,840 Radioaktive Bariumisotope wiederum, insbesondere jenes 267 00:15:13,840 --> 00:15:19,120 Barium 140, das Otto Hahn und Fritz Strassmann 1938 268 00:15:19,120 --> 00:15:22,960 nachwiesen, entstehen als kurzlebige Zwischenprodukte bei 269 00:15:22,960 --> 00:15:27,040 der Kernspaltung von Uran und zerfallen innerhalb weniger Tage 270 00:15:27,040 --> 00:15:31,120 weiter zu anderen Elementen. Ein Prozess, der bis heute in 271 00:15:31,120 --> 00:15:34,400 jedem Kernreaktor der Welt kontinuierlich abläuft. 272 00:15:34,720 --> 00:15:38,480 Auch in der Astronomie hat sich der Name Barium in einer eigenen 273 00:15:38,480 --> 00:15:42,560 Sternenklasse verewigt. Sogenannte Bariumsterne sind 274 00:15:42,560 --> 00:15:46,720 Riesensterne, in deren Spektrum astronominnen und Astronomen 275 00:15:46,720 --> 00:15:50,640 ungewöhnlich starke Bariumlinien nachweisen konnten, deutlich 276 00:15:50,640 --> 00:15:54,240 stärker als es der normalen chemischen Zusammensetzung eines 277 00:15:54,240 --> 00:15:56,320 Sterns dieser Art entsprechen würde. 278 00:15:57,040 --> 00:16:00,000 Die Erklärung für dieses Phänomen liegt nicht etwa in 279 00:16:00,000 --> 00:16:03,680 einer besonderen Eigenproduktion von Barium im jeweiligen Stern 280 00:16:03,680 --> 00:16:07,440 selbst, sondern in seiner Vergangenheit als Teil eines 281 00:16:07,440 --> 00:16:11,200 Doppelsternsystems in der Frühphase eines solchen Systems 282 00:16:11,200 --> 00:16:15,200 durchlief der heute unsichtbare, kompaktere Begleitstern meist 283 00:16:15,200 --> 00:16:18,560 ein sogenannter Weißer Zwerg, bereits sein Endstadium als 284 00:16:18,560 --> 00:16:21,680 roter Riese und produzierte dabei über den sogenannten 285 00:16:21,680 --> 00:16:25,440 Essprozess erhebliche Mengen schwerer Elemente wie Barium in 286 00:16:25,440 --> 00:16:28,240 seinen äußeren Schichten. Ein erheblicher Teil dieses 287 00:16:28,240 --> 00:16:31,520 angereicherten Materials wurde anschließend auf den heute 288 00:16:31,520 --> 00:16:34,800 beobachtbaren Begleitstern übertragen, der dadurch bis 289 00:16:34,800 --> 00:16:38,760 heute die charakteristische bariumreiche chemische Signatur 290 00:16:38,760 --> 00:16:40,960 seines einstigen Partners in sich trägt. 291 00:16:41,200 --> 00:16:44,640 Gewissermaßen ein stellares Echo eines längst vergangenen 292 00:16:44,640 --> 00:16:48,000 kosmischen Ereignisses. Auch in der belebten Natur 293 00:16:48,000 --> 00:16:51,200 spielt Barium eine kleine, aber faszinierende Rolle. 294 00:16:51,840 --> 00:16:55,320 Einige Grünalgenarten sowie bestimmte einzellige Organismen 295 00:16:55,320 --> 00:16:58,960 der Tiefsee, sogenannte Xenophyrophoren, bilden in ihrem 296 00:16:58,960 --> 00:17:02,640 inneren winzige Kristalle aus Bariumsulfat, deren genaue 297 00:17:02,640 --> 00:17:05,760 biologische Funktion bis heute nicht abschließend geklärt ist, 298 00:17:06,000 --> 00:17:08,240 wobei Forschende unter anderem eine Rolle bei der 299 00:17:08,240 --> 00:17:11,000 Schwerkraftwahrnehmung oder beim Schutz vor Fressfeinden 300 00:17:11,000 --> 00:17:14,200 diskutieren. Auch in den Statolitenähnlichen 301 00:17:14,200 --> 00:17:16,920 Zellstrukturen mancher Pflanzenwurzeln, die für die 302 00:17:16,920 --> 00:17:19,680 Wahrnehmung der Schwerkraft und damit für das gerichtete 303 00:17:19,680 --> 00:17:21,440 Wurzelwachstum verantwortlich sind. 304 00:17:21,760 --> 00:17:25,040 Wurden vereinzelt bariumsulfat Kristalle nachgewiesen? 305 00:17:25,280 --> 00:17:28,800 Ein Hinweis darauf, dass die Natur die hohe Dichte dieses 306 00:17:28,800 --> 00:17:31,600 Elements ganz unabhängig vom Menschen für ähnliche 307 00:17:31,600 --> 00:17:36,080 physikalische Zwecke nutzt wie die moderne Bohrindustrie auch 308 00:17:36,080 --> 00:17:39,840 in der Kernphysik selbst findet ein künstlich erzeugtes Barium 309 00:17:39,840 --> 00:17:45,280 Isotop praktische Anwendung. Barium 133 wird aufgrund seiner 310 00:17:45,280 --> 00:17:48,080 gut definierten und gut messbaren Gammastrahlung. 311 00:17:48,400 --> 00:17:52,320 Häufig als Kalibrierquelle für Gamma Spektrometer eingesetzt, 312 00:17:52,400 --> 00:17:55,840 jene empfindlichen Messgeräte, mit denen radioaktive Strahlung 313 00:17:55,840 --> 00:17:58,400 in Forschungslaboren, Krankenhäusern und 314 00:17:58,400 --> 00:18:01,200 Strahlenschutzbehörden präzise analysiert wird. 315 00:18:01,480 --> 00:18:04,960 Mit einer Halbwertszeit von rund 10,5 Jahren eignet sich Barium 316 00:18:04,960 --> 00:18:08,320 133 besonders gut für diesen Zweck, da es über viele Jahre 317 00:18:08,320 --> 00:18:09,520 hinweg als verlässlicher, gleichbleibender 318 00:18:09,520 --> 00:18:10,800 Referenzstandard genutzt werden kann. 319 00:18:14,720 --> 00:18:17,920 Ohne dass die Kalibrierquelle allzu häufig ersetzt werden 320 00:18:17,920 --> 00:18:20,600 muss. Wenn wir also heute an Barium 321 00:18:20,600 --> 00:18:23,560 denken, sollten wir nicht nur an das grüne Leuchten eines 322 00:18:23,560 --> 00:18:26,720 Feuerwerks am Nachthimmel denken, sondern an ein Element, 323 00:18:26,720 --> 00:18:29,440 das an einer erstaunlichen Bandbreite bedeutender 324 00:18:29,440 --> 00:18:32,960 Entwicklungen beteiligt war, von der medizinischen Diagnostik 325 00:18:32,960 --> 00:18:36,560 über die moderne Elektronik bis hinzu jenem folgenschweren 326 00:18:36,560 --> 00:18:41,600 Dezembertag im Jahr 1938. An dem der Nachweis eines 327 00:18:41,600 --> 00:18:44,800 vermeintlich unscheinbaren Metalls die Tür zum 328 00:18:44,800 --> 00:18:48,800 Kernzeitalter Aufstieß. Diese Geschichte erinnert uns 329 00:18:48,800 --> 00:18:52,000 eindrücklich daran, welche enorme Verantwortung mit 330 00:18:52,000 --> 00:18:55,440 wissenschaftlicher Erkenntnis einhergehen kann und wie wichtig 331 00:18:55,440 --> 00:18:58,560 es ist, dass Forschung in offenen demokratischen 332 00:18:58,560 --> 00:19:01,760 Gesellschaften stattfindet, in denen ihre Ergebnisse 333 00:19:01,760 --> 00:19:06,200 verantwortungsvoll und zum Wohle aller genutzt werden, unseren 334 00:19:06,200 --> 00:19:08,480 Planeten und die demokratischen Werte. 335 00:19:08,800 --> 00:19:10,960 Die eine solche verantwortungsvolle Nutzung 336 00:19:10,960 --> 00:19:14,240 wissenschaftlicher Erkenntnisse erst ermöglichen zu bewahren, 337 00:19:14,480 --> 00:19:17,440 bleibt eine der wichtigsten Aufgaben unserer Zeit. 338 00:19:18,000 --> 00:19:20,960 Damit sind wir am Ende unserer heutigen Reise durch die Welt 339 00:19:20,960 --> 00:19:24,600 von Barium angekommen, wir hoffen, dir hat der Ausflug vom 340 00:19:24,600 --> 00:19:27,120 Feuerwerkshimmel bis zur Entdeckung der Kernspaltung 341 00:19:27,120 --> 00:19:30,800 gefallen wenn dir diese Folge gefallen hat, lass uns gerne 342 00:19:30,800 --> 00:19:33,920 eine Bewertung da, das hilft uns dabei weiterhin spannende 343 00:19:33,920 --> 00:19:37,360 Wissensreisen für dich zu produzieren bis zur nächsten 344 00:19:37,360 --> 00:19:39,120 Folge. Bleib neugierig.