Není to jen Supermanova domovská planeta; krypton je jedním z nejvzácnějších plynů na Zemi, tvoří pouze 1 objemové procento atmosféry.
Tento vzácný plyn je bez barvy a zápachu. Má plnou vnější slupku elektronů, což jej činí do značné míry inertním vůči reakcím s jinými prvky. Na rozdíl od svého kolegy vzácného plynu neonu však krypton tvoří některé sloučeniny. Podle Národní laboratoře lineárních urychlovačů Thomase Jeffersona je nejběžnější bezbarvý pevný krypton difluorid (KrF2). Podle společnosti Chemicool je krypton difluorid stabilní pouze při teplotě nižší než minus 22 stupňů Fahrenheita (minus 30 stupňů Celsia).
Protože je krypton tak vzácný (a tudíž drahý), má omezené použití. Podle společnosti Universal Industrial Gases Inc., dodavatele zařízení na výrobu průmyslových plynů a souvisejících služeb, se tento plyn vstřikuje do některých žárovek, protože prodlužuje životnost wolframového vlákna, díky němuž tyto žárovky svítí. Protože je krypton tak těžký plyn, je také uzavřen mezi skly některých dvojitých oken, aby pomáhal zachycovat teplo. Ale i pro tento účel se obvykle používá vzácný plyn argon, protože je levnější, uvádí společnost Universal Industrial Gases.
Jen fakta
Skrytý plyn
K objevu kryptonu došlo částečně náhodou. Skotský chemik William Ramsay a anglický chemik Morris Travers extrahovali argon pro vzduch v naději, že jej odpaří a najdou lehčí chemický prvek, který by vyplnil mezeru v periodické tabulce mezi argonem a heliem.
Nechtěně však vědci odpařování přehnali a podle společnosti Chemicool po sobě zanechali pouze vzorek těžkého plynu. Zajímalo je, zda přesto něco nenajdou, a tak analyzovali světelné spektrum plynů ve vzorku a našli něco neznámého – zcela nový prvek. Tento nový prvek nebyl lehčí než argon, ale těžší. Vědci tento objev nazvali „krypton“, z řeckého slova pro „skrytý“, kryptos.
Kdo by to byl řekl?
- Podle Jeffersonovy laboratoře se kryptonový plyn po vystavení elektrickému proudu za nízkého tlaku rozsvítí jako neon – místo červenooranžové barvy však krypton svítí kouřově bíle.
- Metr (3,3 stopy) byl kdysi oficiálně definován vlnovou délkou kryptonu-86, nejtěžšího stabilního izotopu kryptonu. (Dnes je definován vzdáleností, kterou světlo urazí ve vakuu za zlomek sekundy). Podle Královské chemické společnosti se něco přes 1,5 milionu oranžově červených vlnových délek kryptonu-86 rovná jednomu metru.
- OK, pojďme si promluvit o Supermanovi. Poprvé byl domovský svět tohoto superhrdiny zmíněn v roce 1938. Zpočátku komiksy o Supermanovi odkazovaly na všechny obyvatele zničené planety Krypton jako na ty, kteří mají supersílu; v padesátých letech se však příběh posunul. Na Kryptonu by Superman byl obyčejný Joe, ale lehčí gravitace Země a žluté slunce mu propůjčily superschopnosti.
- Nepleťte si Krypton s kryptonitem, proslulým Supermanovým odpuzovačem. Kryptonit je popisován jako radioaktivní pevná látka různých barev, od červené přes zelenou až po černou. Krypton, jak bylo zjištěno, je bezbarvý plyn bez zápachu a chuti. Jak nudný.
- Objevitelé kryptonu (Ramsay a Travers) objevili také helium, argon, xenon a neon. Ramsay za tyto objevy získal v roce 1904 Nobelovu cenu za chemii.
Současný výzkum
Pew! Pew! Dobře, takový zvuk ve skutečnosti nevydávají, ale krypton-fluorové lasery jsou mocným vědeckým nástrojem – a mají na svědomí nejméně jeden Guinnessův rekord. Podle společnosti Chemicool dokážou tyto lasery za pouhé čtyři miliardtiny sekundy vytvořit puls energie 500krát silnější než celá americká elektrická síť. V červenci 2014 slavili vědci z americké Námořní výzkumné laboratoře zápis do Guinnessovy knihy rekordů za použití výkonného krypton-fluorového laseru k urychlení plastových fólií na rychlost 1 000 kilometrů za sekundu (více než 2,2 milionu mph) na vzdálenost menší než milimetr. Tyto pokusy byly provedeny v roce 2009; od té doby vědci zvýšili rychlost poháněnou laserem na 1 180 km/s. Cílem, kromě získání světových rekordů, je pokročit ve výzkumu jaderné fúze.
Krypton má i další vědecké superschopnosti. Radioaktivní izotopy kryptonu – verze atomu s různým počtem neutronů v jádře – vznikají přirozeně, když kosmické záření z vesmíru dopadá na atomy kryptonu v atmosféře, uvedl Christo Buizert, postdoktorand v oboru geologie a geofyziky na Oregonské státní univerzitě. Tyto radioaktivní izotopy jsou nestabilní, což znamená, že se časem rozpadají.
Tento časový rozpad vytváří atomové „hodiny“, ne nepodobné uhlíku-14, radioaktivnímu prvku s poločasem rozpadu přibližně 5 000 let. Uhlík-14 je skvělý pro datování organických objektů starých desítky tisíc let, ale mnoho zemských prvků je mnohem starších, řekl Buizert.
Společně se svými kolegy použil izotop kryptonu, krypton-81, s poločasem rozpadu 230 000 let k datování ledových jader v Antarktidě starých 120 000 let. (Nejstarší antarktický led, který byl kdy nalezen, spadl ve formě sněhu před 800 000 lety.) Bublinky v ledu zachycují atmosférické plyny, jaké byly v době, kdy sníh padal, uvedl Buizert v rozhovoru pro časopis Live Science. Změřením hladiny kryptonu-81 a jejím porovnáním se současnou atmosférou mohou vědci na základě známé rychlosti rozpadu tohoto izotopu určit stáří ledu.
„Pokud je hladina kryptonu-81 stejná jako v atmosféře, můžeme říci, že led je mladý a velmi čerstvý,“ řekl Buizert. „Pokud je starší, je ve vzorku stále méně a méně kryptonu-81.“
Technika měření kryptonu-81 je stará jen asi deset let, řekl Buizert. Protože krypton-81 (a krypton obecně) je v atmosféře poměrně vzácný, vyžaduje použití tohoto plynu k datování velké množství materiálu – 220 liber. (100 kg) ledu, v případě studie datování antarktického ledu, kterou vědci publikovali v dubnu 2014 v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences. Vlastní odběr vzorků ledu byl proveden až dva roky před zveřejněním článku, uvedl Buizert. Od té doby se technologie natolik zdokonalila, že stačí 44 liber. (20 kg) ledu by dnes bylo potřeba pro stejnou studii. Vědci nyní hledají v Antarktidě ještě starší led a doufají, že se jim podaří najít led starý až 1,5 milionu let. Tyto vzorky ledu obsahují vodítka o dávném klimatu a atmosféře v době, kdy sníh padal.
Daleko od ledovců v Antarktidě byl krypton-81 použit také k datování úžasně starých podzemních vod v saharské poušti. Studie z roku 2004 v časopise Geophysical Research Letters odhalila, že v některých oblastech jihozápadního Egypta podzemní voda, která se dostává na povrch, nespatřila světlo světa 1 milion let.
Další izotop kryptonu, krypton-85, vzniká převážně jako vedlejší produkt jaderného štěpení. Měřením hladiny kryptonu-85 v atmosféře nad tajnůstkářskými zeměmi, jako je Severní Korea, mohou vědci určit místa, kde se mohou nacházet skrytá jaderná zařízení. V roce 2003 například BBC informovala, že senzory podél severokorejských hranic zaznamenaly vysoké hladiny kryptonu-85, které nepocházely z hlavní jaderné elektrárny v zemi – což naznačuje existenci druhé, tajné elektrárny. Podle neziskové organizace Nuclear Threat Initiative Severní Korea testovala jaderné bomby v letech 2006, 2009 a 2013.
Sledujte Live Science @livescience, Facebook & Google+.