1 00:00:00,080 --> 00:00:03,600 Willkommen zu einer neuen Folge von Wissensreise durch das 2 00:00:03,600 --> 00:00:07,840 Periodensystem der Elemente, deinem Podcast zum Entspannen, 3 00:00:07,840 --> 00:00:11,840 Loslassen und lernen. Wenn dir der Podcast gefällt, 4 00:00:11,840 --> 00:00:15,040 bewerte ihn bitte, das hilft uns, weitere Folgen zu 5 00:00:15,040 --> 00:00:18,720 produzieren. Kennst du schon unsere anderen 6 00:00:18,720 --> 00:00:23,280 Podcastreihen wie Wissensreise durch die Geschichte heute 7 00:00:23,280 --> 00:00:27,000 widmen wir uns einem Element, das anders ist als fast alle 8 00:00:27,000 --> 00:00:29,280 seine Nachbarn im Periodensystem. 9 00:00:30,040 --> 00:00:34,640 Es ist ein Element, das sich dem Menschen über Jahrzehnte hinweg 10 00:00:34,640 --> 00:00:38,160 entzogen hat. Ein Element, das in der Natur 11 00:00:38,160 --> 00:00:42,000 unserer Erde praktisch nicht vorkommt und dennoch einen 12 00:00:42,000 --> 00:00:45,200 festen Platz in der Ordnung der Elemente einnimmt. 13 00:00:46,480 --> 00:00:52,240 Die Rede ist von Prometium, dem Element mit der Ordnungszahl 61. 14 00:00:52,720 --> 00:00:56,720 Einem radioaktiven Phantom, das die Chemikerinnen und Chemiker 15 00:00:56,720 --> 00:01:00,560 lange Zeit nur als Lücke in ihren Tabellen kannten. 16 00:01:01,520 --> 00:01:05,760 Lehn dich zurück, atme ruhig und lass uns gemeinsam der Spur 17 00:01:05,840 --> 00:01:10,000 dieses flüchtigen leuchtenden Geistes folgen, der zwischen dem 18 00:01:10,000 --> 00:01:14,880 Neodym und dem Samarium seinen Platz gefunden hat. 19 00:01:16,240 --> 00:01:19,520 Um die Geschichte des Prometiums zu verstehen, müssen wir 20 00:01:19,520 --> 00:01:23,680 zunächst begreifen, was ein Element eigentlich radioaktiv 21 00:01:23,680 --> 00:01:26,960 macht. Jedes Atom besteht aus einem 22 00:01:26,960 --> 00:01:32,640 Kern und einer Hülle aus Elektronen, der Kern wiederum 23 00:01:32,640 --> 00:01:37,280 setzt sich aus Protonen und Neutronen zusammen, die Zahl der 24 00:01:37,280 --> 00:01:42,480 Protonen bestimmt, um welches Element es sich handelt, beim 25 00:01:42,480 --> 00:01:45,840 Prometium sind es 61 Protonen, die. 26 00:01:46,400 --> 00:01:51,360 Die Zahl der Neutronen dagegen kann bei einem Element schwanken 27 00:01:51,680 --> 00:01:56,080 und so gibt es von den meisten Elementen mehrere Spielarten, 28 00:01:56,160 --> 00:02:00,440 die man Isotope nennt. Manche dieser Isotope sind 29 00:02:00,440 --> 00:02:05,280 stabil und bleiben über beliebig lange Zeit unverändert bestehen, 30 00:02:05,600 --> 00:02:10,479 andere sind instabil. In ihrem Kern herrscht ein 31 00:02:10,479 --> 00:02:14,720 Ungleichgewicht, und um dieses auszugleichen, zerfallen sie 32 00:02:14,720 --> 00:02:18,480 früher oder später und senden dabei Strahlung aus. 33 00:02:19,040 --> 00:02:23,680 Genau das ist die Radioaktivität, das besondere 34 00:02:23,680 --> 00:02:28,400 und tragische Amprometium ist nun, dass es von ihm überhaupt 35 00:02:28,400 --> 00:02:31,440 kein einziges stabiles Isotop gibt. 36 00:02:32,000 --> 00:02:36,680 Jede nur denkbare Kombination aus 61, Protonen und einer 37 00:02:36,680 --> 00:02:41,440 bestimmten Zahl von Neutronen ergibt einen Kern, der zum 38 00:02:41,440 --> 00:02:46,160 Zerfall verurteilt ist. Diese Eigenschaft macht das 39 00:02:46,160 --> 00:02:48,960 Promethium zu einer echten Ausnahme. 40 00:02:48,960 --> 00:02:54,000 Unter den leichteren Elementen in dem langen Abschnitt des 41 00:02:54,000 --> 00:02:59,240 Periodensystems bis hinauf zum Blei gibt es nur 2 Elemente, die 42 00:02:59,240 --> 00:03:04,800 keinerlei stabile Form besitzen. Das eine ist das Technetium, dem 43 00:03:04,800 --> 00:03:07,520 wir bereits eine eigene Folge gewidmet haben. 44 00:03:07,760 --> 00:03:12,240 Das andere ist eben das Prometium beide sind 45 00:03:12,240 --> 00:03:15,920 gewissermaßen Löcher in der ansonsten so stabilen Landschaft 46 00:03:15,920 --> 00:03:20,480 der leichten Elemente, alle ihre Nachbarn oberhalb und unterhalb 47 00:03:20,480 --> 00:03:24,000 besitzen stabile Isotope, doch diese beiden fallen aus der 48 00:03:24,000 --> 00:03:27,120 Reihe. Der Grund dafür liegt in einer 49 00:03:27,120 --> 00:03:30,960 subtilen Gesetzmäßigkeit der Kernphysik, die man nach dem 50 00:03:30,960 --> 00:03:36,000 italienischen Physiker Emilio Segre und weiteren Forscherinnen 51 00:03:36,000 --> 00:03:40,240 und Forschern benennen könnte. Vereinfacht gesagt sind bei 52 00:03:40,240 --> 00:03:42,960 diesen beiden Protonenzahlen alle möglichen 53 00:03:42,960 --> 00:03:47,280 Kernzusammensetzungen entweder zu protonenreich oder zu 54 00:03:47,280 --> 00:03:50,640 neutronenreich, um dauerhaft zusammenzuhalten. 55 00:03:50,960 --> 00:03:54,160 Sie werden stets von einem stabileren Nachbarelement 56 00:03:54,320 --> 00:03:58,760 gleichsam verdrängt, weil das Prometium kein stabiles Isotop 57 00:03:58,760 --> 00:04:02,720 besitzt und weil seine langlebigsten Formen nur wenige 58 00:04:02,720 --> 00:04:06,480 Jahre bis Jahrzehnte überdauern, ist es auf der Erde praktisch 59 00:04:06,480 --> 00:04:10,080 vollständig verschwunden, als sich unser Planet vor 60 00:04:10,080 --> 00:04:14,000 viereinhalb Milliarden Jahren bildete, mag durchaus etwas 61 00:04:14,000 --> 00:04:16,640 Prometium in ihm enthalten gewesen sein. 62 00:04:17,040 --> 00:04:20,720 Ein Erbe jener Sterne, in denen die schweren Elemente 63 00:04:20,720 --> 00:04:23,920 entstanden. Doch alles ursprüngliche 64 00:04:23,920 --> 00:04:28,800 Prometium ist längst zerfallen, viele Male hintereinander, bis 65 00:04:28,800 --> 00:04:34,800 nichts mehr davon übrig blieb, was heute in Winzigsten Spuren 66 00:04:34,880 --> 00:04:38,880 in der Erdkruste existiert, entsteht immer wieder neu. 67 00:04:39,280 --> 00:04:42,800 Etwa wenn Uranatome in bestimmten Gesteinen spontan 68 00:04:42,800 --> 00:04:46,880 zerfallen und dabei in seltenen Fällen Prometium hervorbringen. 69 00:04:47,280 --> 00:04:50,720 Schätzungen zufolge befinden sich in der gesamten Erdkruste 70 00:04:50,720 --> 00:04:55,760 zu jedem Zeitpunkt nur wenige 100 Gramm natürliches Prometium, 71 00:04:56,080 --> 00:04:59,600 verteilt über den ganzen Erdball, ein wahrhaft 72 00:04:59,600 --> 00:05:03,280 Geisterhaftes vorkommen. Aus diesem Grund musste das 73 00:05:03,280 --> 00:05:06,320 Element erst künstlich hergestellt werden, bevor der 74 00:05:06,320 --> 00:05:09,120 Mensch es überhaupt in die Hand nehmen konnte. 75 00:05:09,680 --> 00:05:12,960 Die Geschichte seiner Entdeckung ist eine Geschichte des langen 76 00:05:12,960 --> 00:05:18,080 Suchens und der vielen falschen Fährten schon früh im 20 77 00:05:18,320 --> 00:05:21,920 Jahrhundert war den Forschenden aufgefallen, dass in ihren 78 00:05:21,920 --> 00:05:26,080 Tabellen der Seltenen Erden eine Lücke klaffte, die. 79 00:05:26,240 --> 00:05:31,560 Zwischen dem Neodym mit der Ordnungszahl 60 und dem Samarium 80 00:05:31,560 --> 00:05:37,920 mit der Ordnungszahl 62 fehlte offenbar ein Element, jenes mit 81 00:05:37,920 --> 00:05:43,040 der Zahl 61. Als der englische Physiker Henry 82 00:05:43,040 --> 00:05:48,560 Moseley in den Jahren um 1913 eine Methode entwickelte, mit 83 00:05:48,560 --> 00:05:53,200 der sich die Ordnungszahl eines Elements zweifelsfrei bestimmen 84 00:05:53,200 --> 00:05:56,720 ließ. Wurde diese Lücke unübersehbar? 85 00:05:57,520 --> 00:06:02,800 Nun begann eine regelrechte Jagd, mehrere Forschergruppen in 86 00:06:02,800 --> 00:06:06,720 verschiedenen Ländern meldeten in den folgenden Jahren, sie 87 00:06:06,720 --> 00:06:11,920 hätten das fehlende Element gefunden, man gab ihm vorläufige 88 00:06:11,920 --> 00:06:17,280 Namen wie Illinium oder Florentium, benannt nach den 89 00:06:17,280 --> 00:06:19,360 Orten der vermeintlichen Entdeckung. 90 00:06:19,760 --> 00:06:23,680 Doch keine dieser Meldungen hielt einer strengen Überprüfung 91 00:06:23,680 --> 00:06:27,920 stand, was die Forschenden für das neue Element gehalten 92 00:06:27,920 --> 00:06:32,400 hatten, erwies sich stets als Irrtum oder als Verwechslung. 93 00:06:33,120 --> 00:06:36,800 Besonders hartnäckig hielt sich in den Vereinigten Staaten der 94 00:06:36,800 --> 00:06:40,120 Anspruch einer Forschergruppe der Universität von Illinois, 95 00:06:40,480 --> 00:06:47,120 die im Jahr 1926 verkündete, das fehlende Element in seltenen 96 00:06:47,120 --> 00:06:49,200 Mineralien nachgewiesen zu haben. 97 00:06:50,080 --> 00:06:53,440 Sie tauften es in Linium nach ihrem Heimatstaat. 98 00:06:54,160 --> 00:06:57,520 Fast zeitgleich meldeten italienische Forschende in 99 00:06:57,520 --> 00:07:01,760 Florenz eine ganz ähnliche Entdeckung und wählten den Namen 100 00:07:01,760 --> 00:07:06,120 Florentium. Beide Gruppen glaubten fest an 101 00:07:06,120 --> 00:07:09,680 ihren Fund und über Jahre hinweg tauchten diese Namen in 102 00:07:09,680 --> 00:07:13,440 Lehrbüchern und Tabellen auf, als sei die Sache entschieden. 103 00:07:14,320 --> 00:07:17,680 Doch je genauer man die Messungen überprüfte, desto 104 00:07:17,680 --> 00:07:21,040 deutlicher wurde, dass sich die Forschenden geirrt hatten. 105 00:07:21,520 --> 00:07:24,640 Was sie für das neue Element gehalten hatten, waren in 106 00:07:24,640 --> 00:07:27,200 Wahrheit winzige Verunreinigungen durch 107 00:07:27,200 --> 00:07:31,360 benachbarte Seltene Erden, die ähnliche Signale erzeugten. 108 00:07:32,080 --> 00:07:35,160 Diese Episode zeigt eindrücklich, wie schwer die 109 00:07:35,160 --> 00:07:38,320 Wissenschaft sich mit einem Element tat, das sich der 110 00:07:38,320 --> 00:07:40,560 Beobachtung grundsätzlich entzog. 111 00:07:41,320 --> 00:07:44,800 Es war kein Versagen einzelner Forscherinnen und Forscher, 112 00:07:45,120 --> 00:07:49,120 sondern die Folge eines tiefen Missverständnisses über die 113 00:07:49,120 --> 00:07:53,840 Natur des gesuchten Stoffes. Man suchte in der falschen Welt, 114 00:07:53,840 --> 00:07:58,160 nämlich in der beständigen Natur, nach etwas, das nur in 115 00:07:58,160 --> 00:08:01,760 der Welt der künstlich erzeugten, vergänglichen Kerne 116 00:08:01,760 --> 00:08:05,440 zu finden war. Der Grund für dieses beharrliche 117 00:08:05,440 --> 00:08:07,760 Scheitern wurde erst später klar. 118 00:08:08,120 --> 00:08:12,120 Man suchte das Element in natürlichen Mineralien, in Erzen 119 00:08:12,120 --> 00:08:16,320 der Seltenen Erden, in der Hoffnung, es dort in messbaren 120 00:08:16,320 --> 00:08:19,600 Mengen zu finden. Doch weil das Promethium 121 00:08:19,600 --> 00:08:24,000 radioaktiv ist und in der Natur nicht dauerhaft bestehen kann, 122 00:08:24,320 --> 00:08:29,160 war diese Suche von vornherein zum Scheitern verurteilt, man 123 00:08:29,160 --> 00:08:32,799 suchte etwas, das an diesen Orten schlicht nicht mehr 124 00:08:32,799 --> 00:08:37,120 existierte. Erst als sich die Kernphysik so 125 00:08:37,120 --> 00:08:40,640 weit entwickelt hatte, dass man Elemente künstlich erzeugen 126 00:08:40,640 --> 00:08:45,600 konnte, wendete sich das Blatt. Der Schlüssel lag im 127 00:08:45,600 --> 00:08:49,920 Kernreaktor, jener neuen Technik, die während des Zweiten 128 00:08:49,920 --> 00:08:54,880 Weltkriegs entwickelt wurde, in einem Reaktor spalten sich 129 00:08:54,880 --> 00:08:59,520 urankerne, und bei dieser Spaltung entstehen zahllose neue 130 00:08:59,520 --> 00:09:03,520 Kerne als sogenannte Spaltprodukte unter diesen. 131 00:09:04,320 --> 00:09:08,080 Spaltprodukten befindet sich auch das Promethium, denn wenn 132 00:09:08,080 --> 00:09:12,720 ein schwerer Urankern in 2 Teile zerbricht, kann einer dieser 133 00:09:12,720 --> 00:09:16,640 Teile durchaus die Ordnungszahl 61 tragen. 134 00:09:17,520 --> 00:09:23,280 Im Jahr 1945 gelang schließlich der Nachweis am 135 00:09:23,280 --> 00:09:27,040 Forschungszentrum in Oak Ridge in den Vereinigten Staaten 136 00:09:27,040 --> 00:09:31,440 untersuchten die forschenden Jacob Marinsky Lawrence, Glenn 137 00:09:31,440 --> 00:09:36,480 Danon und Charles Correlle die. Die Spaltprodukte des Urans mit 138 00:09:36,480 --> 00:09:39,840 Hilfe eines neuen Trennverfahrens, der sogenannten 139 00:09:40,160 --> 00:09:46,160 Ionenaustausch Chromatographie. Mit dieser Methode konnten sie 140 00:09:46,160 --> 00:09:51,360 die einander so ähnlichen Seltenen Erden erstmals sauber 141 00:09:51,360 --> 00:09:55,520 voneinander trennen, und dabei stießen sie auf das langgesuchte 142 00:09:55,520 --> 00:10:01,520 Element mit der Ordnungszahl 61. Endlich hatte man es in Händen, 143 00:10:01,600 --> 00:10:06,000 wenn auch nur in winzigen Mengen und in einer radioaktiven, 144 00:10:06,080 --> 00:10:11,360 ständig zerfallenden Form. Die offizielle Bekanntgabe der 145 00:10:11,360 --> 00:10:18,880 Entdeckung erfolgte erst einige Jahre später im Jahr 1947 nun 146 00:10:18,880 --> 00:10:24,560 stellte sich die Frage nach einem Namen, es war Grace Mary 147 00:10:24,560 --> 00:10:27,680 Coryal. Die Ehefrau von Charles Coryal, 148 00:10:27,840 --> 00:10:30,000 die den entscheidenden Vorschlag machte. 149 00:10:30,880 --> 00:10:35,760 Sie schlug den Namen Prometium vor, in Anlehnung an die Gestalt 150 00:10:35,760 --> 00:10:41,040 des Prometheus aus der griechischen Sage Prometheus war 151 00:10:41,040 --> 00:10:45,120 jener Titan, der den Göttern das Feuer stahl und es den Menschen 152 00:10:45,120 --> 00:10:49,040 brachte und der dafür von Zeus mit einer grausamen Strafe 153 00:10:49,040 --> 00:10:52,720 belegt wurde. Der Name war mit Bedacht 154 00:10:52,720 --> 00:10:55,520 gewählt. Zum einen erinnerte er an das 155 00:10:55,520 --> 00:10:59,120 Feuer, an die gewaltige Energie, die in der Kernspaltung 156 00:10:59,120 --> 00:11:03,680 freigesetzt wird und die auch das Prometium hervorbringt, zum 157 00:11:03,680 --> 00:11:07,760 anderen schwang darin eine Mahnung mit, denn die Gabe des 158 00:11:07,760 --> 00:11:12,240 Feuers brachte den Menschen nicht nur Segen, sondern auch 159 00:11:12,240 --> 00:11:16,000 Gefahr. So trägt das Element bis heute 160 00:11:16,000 --> 00:11:20,120 den Namen eines Titanen und mit ihm die Erinnerung an die 161 00:11:20,120 --> 00:11:24,240 Doppelnatur menschlicher Erkenntnis, die zugleich 162 00:11:24,400 --> 00:11:29,040 befreien und bedrohen kann. Das wichtigste und am längsten 163 00:11:29,040 --> 00:11:33,120 lebende, praktisch nutzbare Isotop des Promethiums trägt die 164 00:11:33,120 --> 00:11:39,120 Massenzahl 147 es zerfällt mit einer Halbwertszeit von etwa 165 00:11:39,120 --> 00:11:42,880 zweieinhalb Jahren. Die Halbwertszeit ist jene 166 00:11:42,880 --> 00:11:46,560 Zeitspanne, nach der die Hälfte einer gegebenen Menge eines 167 00:11:46,560 --> 00:11:49,120 radioaktiven Stoffes zerfallen ist. 168 00:11:49,200 --> 00:11:53,200 Nach zweieinhalb Jahren ist also die Hälfte des Promethiums 169 00:11:53,200 --> 00:11:57,920 verschwunden, nach 5 Jahren ist nur noch ein Viertel übrig, nach 170 00:11:57,920 --> 00:12:01,280 siebeneinhalb Jahren ein Achtel. Und sofort? 171 00:12:01,920 --> 00:12:06,200 Diese verhältnismäßig kurze Lebensdauer ist der Grund, warum 172 00:12:06,200 --> 00:12:11,200 man Prometium für jede Anwendung immer wieder neu herstellen 173 00:12:11,200 --> 00:12:14,160 muss. Es lässt sich nicht bevorraten, 174 00:12:14,240 --> 00:12:18,480 nicht ansammeln, nicht für spätere Zeiten aufheben wie ein 175 00:12:18,480 --> 00:12:22,560 Phantom entzieht es sich jedem Versuch, es dauerhaft 176 00:12:22,560 --> 00:12:28,320 festzuhalten beim Zerfall des Prometiums 147 sendet der Kern 177 00:12:28,320 --> 00:12:31,120 eine sogenannte Betastrahlung aus. 178 00:12:31,840 --> 00:12:35,440 Diese besteht aus schnellen Elektronen, die aus dem Kern 179 00:12:35,440 --> 00:12:39,440 herausgeschleudert werden. Wenn sich dort ein Neutron in 180 00:12:39,440 --> 00:12:44,360 ein Proton verwandelt. Aus dem Prometium entsteht dabei 181 00:12:44,360 --> 00:12:49,920 ein stabiles Isotop des Nachbarelements Samarium die 182 00:12:50,000 --> 00:12:54,160 Beta Strahlung des Promethiums ist verhältnismäßig weich, das 183 00:12:54,160 --> 00:12:58,560 heißt Energiearm, und lässt sich schon durch eine dünne Schicht 184 00:12:58,560 --> 00:13:03,280 Material abschirmen. Gerade diese Eigenschaft hat das 185 00:13:03,280 --> 00:13:07,040 Prometium für bestimmte Anwendungen interessant gemacht, 186 00:13:07,120 --> 00:13:11,600 denn es strahlt, ohne dabei die durchdringende und gefährliche 187 00:13:11,600 --> 00:13:15,520 Gammastrahlung in großen Mengen zu erzeugen, wie sie viele 188 00:13:15,520 --> 00:13:18,560 andere radioaktive Stoffe aussenden. 189 00:13:19,520 --> 00:13:23,040 Die vielleicht bekannteste Anwendung des Prometiums nutzt 190 00:13:23,040 --> 00:13:26,800 genau dieses sanfte Leuchten, man kann die Energie der 191 00:13:26,800 --> 00:13:30,000 Betastrahlung nämlich in sichtbares Licht verwandeln. 192 00:13:30,400 --> 00:13:34,320 Dazu mischt man das Promethium mit einem Leuchtstoff, einer 193 00:13:34,320 --> 00:13:37,920 Substanz, die aufleuchtet, wenn sie von Strahlung getroffen 194 00:13:37,920 --> 00:13:40,880 wird. Auf diese Weise entsteht eine 195 00:13:40,880 --> 00:13:45,840 Leuchtfarbe, die von selbst und ohne jede äußere Energiequelle 196 00:13:45,840 --> 00:13:50,320 über Jahre hinweg ein schwaches, stetiges Licht abgibt. 197 00:13:51,120 --> 00:13:55,280 Solche Leuchtfarben wurden verwendet, um die Zeiger und 198 00:13:55,280 --> 00:13:59,520 Ziffern von Uhren. Die Skalen von Messgeräten und 199 00:13:59,520 --> 00:14:04,000 die Anzeigen in Flugzeugen und militärischem Gerät auch in 200 00:14:04,000 --> 00:14:06,880 völliger Dunkelheit ablesbar zu machen. 201 00:14:07,920 --> 00:14:11,680 Früher hatte man für diesen Zweck das weitaus gefährlichere 202 00:14:11,680 --> 00:14:15,760 Radium benutzt, das eine stark durchdringende Strahlung 203 00:14:15,760 --> 00:14:19,480 aussendet und zu schweren gesundheitlichen Schäden geführt 204 00:14:19,480 --> 00:14:23,200 hatte. Das Prometium galt als deutlich 205 00:14:23,200 --> 00:14:27,840 sicherere Alternative. Weil seine weiche Strahlung kaum 206 00:14:27,840 --> 00:14:32,080 aus dem Gerät heraustrat. Dennoch ist auch der Umgang mit 207 00:14:32,080 --> 00:14:36,240 Prometium nicht ohne Risiko und verlangt sorgfältige 208 00:14:36,240 --> 00:14:39,760 Schutzmaßnahmen. Eine weitere faszinierende 209 00:14:39,760 --> 00:14:44,960 Anwendung führt uns hinaus in den Weltraum, weil das Prometium 210 00:14:44,960 --> 00:14:48,800 beim Zerfall eine Energie in Form von Wärme abgibt, lässt 211 00:14:48,800 --> 00:14:51,360 sich diese Wärme in Strom verwandeln. 212 00:14:51,760 --> 00:14:55,840 Man spricht dann von einer Radionuklidbatterie oder einer 213 00:14:55,840 --> 00:14:59,120 Atombatterie. In einer solchen Batterie wird 214 00:14:59,120 --> 00:15:02,240 die Zerfallswärme eines radioaktiven Stoffes über 215 00:15:02,240 --> 00:15:06,480 sogenannte Thermoelektrische Wandler in elektrischen Strom 216 00:15:06,480 --> 00:15:09,920 umgesetzt. Solche Batterien liefern über 217 00:15:09,920 --> 00:15:14,000 Jahre hinweg zuverlässig Energie, ganz ohne bewegliche 218 00:15:14,000 --> 00:15:18,400 Teile und ohne Nachladen, die. Zwar wird für die großen 219 00:15:18,400 --> 00:15:22,800 Raumsonden meist ein anderes Element namens Plutonium 220 00:15:22,800 --> 00:15:27,280 verwendet, doch das Promethium wurde ebenfalls für kleinere 221 00:15:27,280 --> 00:15:31,280 Anwendungen erprobt, etwa für Batterien, die über lange 222 00:15:31,280 --> 00:15:34,240 Zeiträume geringe Mengen an Strom liefern sollen. 223 00:15:34,800 --> 00:15:39,840 Auch hier zeigt sich die Doppelnatur des Elements, sein 224 00:15:39,840 --> 00:15:43,200 steter Zerfall ist. Der es so vergänglich macht, ist 225 00:15:43,200 --> 00:15:46,320 zugleich die Quelle einer zuverlässigen und lang 226 00:15:46,320 --> 00:15:50,000 anhaltenden Energie. In jüngerer Zeit hat das 227 00:15:50,000 --> 00:15:53,840 Promedium noch einmal neues Interesse geweckt, und zwar im 228 00:15:53,840 --> 00:15:56,960 Zusammenhang mit einer besonderen Art winziger 229 00:15:56,960 --> 00:16:01,600 Langzeitbatterien statt die Zerfallswärme in Strom zu 230 00:16:01,600 --> 00:16:04,720 verwandeln, verfolgt man hier einen anderen Weg. 231 00:16:05,080 --> 00:16:08,880 Man nutzt die Betastrahlung unmittelbar, indem man sie auf 232 00:16:08,880 --> 00:16:12,640 ein Halbleitermaterial treffen lässt, das die Energie der 233 00:16:12,640 --> 00:16:16,560 schnellen Elektronen direkt in elektrischen Strom umsetzt. 234 00:16:16,920 --> 00:16:20,240 Man spricht von einer betavoltaik Zelle in Anlehnung 235 00:16:20,240 --> 00:16:24,000 an die vertraute Solarzelle, die das Sonnenlicht in Strom 236 00:16:24,000 --> 00:16:27,200 verwandelt. Eine solche Zelle mit Promethium 237 00:16:27,200 --> 00:16:30,880 liefert zwar nur eine winzige Leistung, tut dies aber über 238 00:16:30,880 --> 00:16:34,160 viele Jahre hinweg völlig wartungsfrei. 239 00:16:34,960 --> 00:16:38,640 Für bestimmte Anwendungen, etwa für Sensoren an schwer 240 00:16:38,640 --> 00:16:42,240 zugänglichen Orten oder für medizinische Geräte im Körper, 241 00:16:42,480 --> 00:16:46,480 ist eine solche verlässliche Miniaturquelle von Strom von 242 00:16:46,480 --> 00:16:50,680 großem Wert. Manche forschende arbeiten sogar 243 00:16:50,680 --> 00:16:54,080 daran, radioaktive Stoffe in künstliche Diamanten 244 00:16:54,080 --> 00:16:58,320 einzuschließen, um besonders sichere und langlebige Batterien 245 00:16:58,320 --> 00:17:03,120 zu schaffen, das Promethium. Dieses vergängliche Phantom 246 00:17:03,200 --> 00:17:07,280 könnte auf diese Weise künftig kleine Geräte über Jahre hinweg 247 00:17:07,280 --> 00:17:11,760 mit Leben versorgen, ganz aus der stillen Kraft seines eigenen 248 00:17:11,760 --> 00:17:16,560 Zerfalls heraus kehren wir noch einmal zur Herstellung des 249 00:17:16,560 --> 00:17:21,040 Prometiums zurück, denn sie ist alles andere als einfach, der 250 00:17:21,040 --> 00:17:24,560 größte Teil des heute verfügbaren Prometiums stammt 251 00:17:24,560 --> 00:17:27,599 aus den Spaltprodukten von Kernreaktoren. 252 00:17:28,079 --> 00:17:31,760 Wenn abgebrannte Brennelemente aus einem Reaktor wieder 253 00:17:31,760 --> 00:17:35,600 aufbereitet werden, findet sich in dem Gemisch der Spaltprodukte 254 00:17:35,600 --> 00:17:39,840 auch das Prometium, allerdings vermischt mit einer Vielzahl 255 00:17:40,800 --> 00:17:45,320 anderer radioaktiver Stoffe. Es aus diesem hochradioaktiven 256 00:17:45,320 --> 00:17:49,440 Gemisch Herauszutrennen ist eine anspruchsvolle und aufwändige 257 00:17:49,440 --> 00:17:53,840 Aufgabe, die nur in speziell ausgestatteten Anlagen und unter 258 00:17:53,840 --> 00:17:56,880 größten Sicherheitsvorkehrungen möglich ist. 259 00:17:57,760 --> 00:18:02,480 Alternativ lässt sich Prometium auch gezielt erzeugen, indem man 260 00:18:02,480 --> 00:18:06,880 das Nachbarelement Neodym mit Neutronen bestrahlt. 261 00:18:07,280 --> 00:18:11,520 Durch den Einfang eines Neutrons und einen anschließenden Zerfall 262 00:18:11,680 --> 00:18:16,920 verwandelt sich das Neodym dann in Prometium beide Verfahren 263 00:18:16,920 --> 00:18:21,520 sind teuer und liefern nur kleine Mengen, weshalb Prometium 264 00:18:21,520 --> 00:18:25,360 bis heute zu den seltenen und kostbaren Stoffen der Technik 265 00:18:25,360 --> 00:18:28,320 gehört. In seinen chemischen 266 00:18:28,320 --> 00:18:31,720 Eigenschaften unterscheidet sich das Prometium kaum von seinen 267 00:18:31,720 --> 00:18:36,320 Nachbarn unter den Seltenen Erden wie das Neodym und das 268 00:18:36,320 --> 00:18:41,120 Samarium tritt es fast immer in einer dreifach positiv geladenen 269 00:18:41,120 --> 00:18:46,160 Form auf, seine Verbindungen zeigen zarte Farben, ein blasses 270 00:18:46,160 --> 00:18:51,680 Rosa oder ein leichtes Gelb. Doch anders als bei allen 271 00:18:51,680 --> 00:18:55,840 anderen Seltenen Erden lässt sich mit dem Promethium kaum in 272 00:18:55,840 --> 00:19:00,320 Ruhe experimentieren, denn seine ständige Strahlung erwärmt und 273 00:19:00,320 --> 00:19:02,480 verändert die Substanz fortwährend. 274 00:19:03,280 --> 00:19:07,200 Reines Prometiummetall glüht in der Dunkelheit sogar schwach in 275 00:19:07,200 --> 00:19:11,480 einem bläulichen oder grünlichen Schein, hervorgerufen durch die 276 00:19:11,480 --> 00:19:15,200 eigene Strahlung, die die umgebende Luft zum Leuchten 277 00:19:15,200 --> 00:19:18,240 anregt. Es ist ein gespenstischer 278 00:19:18,240 --> 00:19:22,400 Anblick, ein Metall, das aus sich selbst heraus leuchtet, ein 279 00:19:22,400 --> 00:19:26,360 sichtbares Zeichen der unaufhörlichen Umwandlung, die 280 00:19:26,360 --> 00:19:31,520 in seinem Inneren vor sich geht. Es lohnt sich, einen Augenblick 281 00:19:31,520 --> 00:19:35,360 über die besondere Stellung nachzudenken, die das Prometium 282 00:19:35,520 --> 00:19:38,240 unter den Seltenen Erden einnimmt. 283 00:19:39,200 --> 00:19:43,040 Diese Gruppe von Elementen zeichnet sich dadurch aus, dass 284 00:19:43,040 --> 00:19:46,800 sich ihre Mitglieder chemisch außerordentlich ähnlich 285 00:19:46,800 --> 00:19:50,720 verhalten. Der Grund liegt darin, dass sich 286 00:19:50,720 --> 00:19:55,520 bei ihnen von Element zu Element eine tief im Atom verborgene 287 00:19:55,520 --> 00:19:59,680 Elektronenschale auffüllt, während die äußeren Elektronen, 288 00:19:59,840 --> 00:20:03,360 die für das chemische Verhalten verantwortlich sind, nahezu 289 00:20:03,360 --> 00:20:08,600 unverändert bleiben deshalb. Ähneln sich das Neodym, das 290 00:20:08,600 --> 00:20:12,880 Prometium und das Samarium in ihren chemischen Reaktionen so 291 00:20:12,880 --> 00:20:16,640 sehr, dass ihre Trennung eine der schwierigsten Aufgaben der 292 00:20:16,640 --> 00:20:21,040 Chemie darstellt? Und doch könnten ihre Schicksale 293 00:20:21,040 --> 00:20:26,800 kaum verschiedener sein, das Neodym und das Samarium besitzen 294 00:20:26,800 --> 00:20:31,040 stabile Isotope und kommen in der Natur in beträchtlichen 295 00:20:31,040 --> 00:20:34,320 Mengen vor, das Prometium dagegen. 296 00:20:34,560 --> 00:20:38,880 Ist zwischen ihnen eingekeilt wie ein Fremdling ohne jede 297 00:20:38,880 --> 00:20:42,280 beständige Form, dazu verurteilt, aus der Welt zu 298 00:20:42,280 --> 00:20:45,920 verschwinden? Man kann sich das Periodensystem 299 00:20:45,920 --> 00:20:49,680 an dieser Stelle wie eine lange Reihe von Häusern vorstellen, in 300 00:20:49,680 --> 00:20:53,920 der ein einziges Leer steht und verfällt, während links und 301 00:20:53,920 --> 00:20:58,960 rechts davon das Leben blüht. Diese Nachbarschaft von 302 00:20:58,960 --> 00:21:02,040 Beständigkeit und Vergänglichkeit auf engstem Raum 303 00:21:02,040 --> 00:21:06,400 macht das Promedium für die Wissenschaft so lehrreich, denn 304 00:21:06,400 --> 00:21:10,880 an ihm lässt sich studieren, wo genau die Grenze zwischen einem 305 00:21:10,880 --> 00:21:15,440 dauerhaften und einem zum Zerfall bestimmten Atomkern 306 00:21:15,440 --> 00:21:18,640 verläuft. So steht das Prometium 307 00:21:18,640 --> 00:21:22,480 sinnbildlich für die Vergänglichkeit und zugleich für 308 00:21:22,480 --> 00:21:26,280 den menschlichen Forschergeist, der auch das Flüchtigste noch zu 309 00:21:26,280 --> 00:21:31,120 fassen und zu verstehen sucht. Es ist ein Element, das uns 310 00:21:31,120 --> 00:21:35,680 daran erinnert, dass Beständigkeit in der Natur keine 311 00:21:35,680 --> 00:21:40,960 Selbstverständlichkeit ist. Alles, was uns fest und 312 00:21:40,960 --> 00:21:45,040 dauerhaft erscheint, die Gesteine unter unseren Füßen. 313 00:21:45,360 --> 00:21:50,000 Die Metalle in unseren Händen ist letztlich das Ergebnis eines 314 00:21:50,000 --> 00:21:54,240 feinen Gleichgewichts der Kräfte im Inneren der Atomkerne. 315 00:21:55,040 --> 00:21:59,920 Das Prometium hat dieses Gleichgewicht nie erreicht und 316 00:21:59,920 --> 00:22:03,760 ist deshalb dazu verurteilt, immer wieder aufs Neue zu 317 00:22:03,760 --> 00:22:08,720 vergehen, und doch hat der Mensch gelernt, dieses 318 00:22:08,720 --> 00:22:12,800 vergängliche Element zu erzeugen, zu bändigen und für 319 00:22:12,800 --> 00:22:18,080 seine Zwecke zu nutzen. Darin liegt etwas zutiefst 320 00:22:18,080 --> 00:22:22,800 prometäisches, ganz im Sinne des Titanen, dessen Namen es trägt, 321 00:22:23,680 --> 00:22:26,880 wenn wir am Ende dieser Reise noch einen Gedanken mitnehmen 322 00:22:26,880 --> 00:22:31,680 wollen, dann vielleicht diesen. Das Promethium mahnt uns zur 323 00:22:31,680 --> 00:22:35,440 Achtsamkeit im Umgang mit den gewaltigen Kräften, die im 324 00:22:35,440 --> 00:22:40,160 Inneren der Materie schlummern. Die Kernenergie, aus der das 325 00:22:40,160 --> 00:22:44,160 Prometium hervorgeht, birgt ungeheure Möglichkeiten und 326 00:22:44,160 --> 00:22:48,880 ebenso ungeheure Gefahren. Ihr verantwortungsvoller 327 00:22:48,880 --> 00:22:52,720 Gebrauch, der die Sicherheit der Menschen und den Schutz unserer 328 00:22:52,720 --> 00:22:55,760 Umwelt in den Mittelpunkt stellt, gehört zu den 329 00:22:55,760 --> 00:22:58,320 drängendsten Fragen unserer Zeit. 330 00:22:59,360 --> 00:23:02,320 Die radioaktiven Hinterlassenschaften, die bei 331 00:23:02,320 --> 00:23:05,760 der Nutzung der Kernkraft entstehen, werden uns. 332 00:23:06,080 --> 00:23:09,760 Und die kommenden Generationen über sehr lange Zeiträume 333 00:23:09,760 --> 00:23:13,280 begleiten. Ein Bedachtsamer, transparenter 334 00:23:13,280 --> 00:23:17,520 und gemeinschaftlich getragener Umgang mit ihnen ist Ausdruck 335 00:23:17,520 --> 00:23:20,920 der Verantwortung, die wir für unseren Planeten und für die 336 00:23:20,920 --> 00:23:25,680 Menschen nach uns tragen. Das leuchtende Phantom 337 00:23:25,680 --> 00:23:30,000 Promethium erinnert uns leise daran, dass wahre Meisterschaft 338 00:23:30,000 --> 00:23:34,160 nicht darin besteht, eine Kraft zu entfesseln, sondern darin. 339 00:23:34,400 --> 00:23:37,600 Sie mit Weisheit und Umsicht zu lenken. 340 00:23:38,560 --> 00:23:42,080 Ich danke dir, dass du heute mit auf diese Reise durch das 341 00:23:42,080 --> 00:23:46,080 Periodensystem gekommen bist und wünsche dir eine ruhige und 342 00:23:46,080 --> 00:23:47,360 erholsame Zeit.