A kripton nem csak Superman szülőbolygója; a kripton az egyik legritkább gáz a Földön, a légkörnek mindössze 1 milliomod része van benne.
A nemesgáz színtelen és szagtalan. Teljes külső elektronhéjjal rendelkezik, ami más elemekkel való reakciókban nagyrészt inertnek teszi. Nemesgáztársával, a neonnal ellentétben a kripton azonban alkot néhány vegyületet. A Thomas Jefferson Nemzeti Lineáris Gyorsító Laboratórium szerint a leggyakoribb a színtelen szilárd kripton-difluorid (KrF2). A kripton-difluorid a Chemicool szerint csak mínusz 22 Fahrenheit-fok (mínusz 30 Celsius-fok) alatt stabil.
Miatt a kripton olyan ritka (és ezért drága), korlátozottan használható. A gázt néhány izzólámpába fecskendezik, mert meghosszabbítja a volfrámszál élettartamát, amely ezeket az izzókat izzóvá teszi, az Universal Industrial Gases Inc. szerint, amely ipari gázok előállítására szolgáló berendezéseket és kapcsolódó szolgáltatásokat nyújt. Mivel ilyen nehéz gázról van szó, a kripton egyes dupla üvegezésű ablakok üvegei közé is be van zárva, hogy segítse a hő megkötését. De még erre a célra is általában az argon nemesgázt használják, mert az olcsóbb, az Universal Industrial Gases szerint.
Csak a tények
A rejtett gáz
A kripton felfedezése részben véletlenül történt. William Ramsay skót kémikus és Morris Travers angol kémikus argont vontak ki a levegőből abban a reményben, hogy elpárologtatva azt egy könnyebb kémiai elemet találnak, amely kitölti a periódusos rendszerben az argon és a hélium közötti űrt.
Véletlenül azonban a kutatók túlzásba vitték az elpárologtatást, így csak egy nehéz gázminta maradt vissza – írja a Chemicool. Mivel kíváncsiak voltak, hátha mégis találnak valamit, elemezték a mintában lévő gázok fényspektrumát, és találtak valami ismeretlent – egy vadonatúj elemet. Ez az új elem nem könnyebb volt az argonnál, hanem nehezebb. A kutatók ezt a felfedezést “kripton”-nak nevezték el, a görög “rejtett” szóból, a kriptoszból.
Ki gondolta volna?
- Ha kis nyomáson elektromos áramnak tesszük ki, a kripton gáz úgy világít, mint a neon – de a Jefferson Lab szerint a kripton vörös-narancs helyett füstösen fehéren világít.
- A métert (3,3 láb) egykor hivatalosan a kripton-86, a kripton legnehezebb stabil izotópjának hullámhossza határozta meg. (Ma már a fény vákuumban a másodperc tört része alatt megtett távolsága határozza meg). A Royal Society of Chemistry szerint valamivel több mint 1,5 millió kripton-86 narancsvörös hullámhossza egyenlő egy méterrel.
- OK, beszéljünk Supermanről. A szuperhős szülővilágát 1938-ban említették először. Eleinte a Superman-képregények a Krypton elpusztult bolygó minden lakójára úgy hivatkoztak, mint akik szupererővel rendelkeznek; az 1950-es évekre azonban a történet eltolódott. Superman a Kriptonon egy átlagos Joe lett volna, de a Föld könnyebb gravitációja és a sárga nap adta neki a szuperképességeit.
- Ne keverjük össze a kriptonitot a kriptonittal, a híres Superman-ellenszerrel. A kriptonitot különböző színű radioaktív szilárd anyagként írják le, a vöröstől a zöldön át a feketéig. A kripton, mint már megállapították, színtelen, szagtalan, íztelen gáz. Milyen unalmas.
- A kripton felfedezői (Ramsay és Travers) felfedezték a héliumot, az argont, a xenont és a neont is. Ramsay 1904-ben kémiai Nobel-díjat kapott ezekért a felfedezésekért.
Jelenlegi kutatások
Pew! Pew! Oké, valójában nem adnak ki ilyen hangot, de a kripton-fluorilézerek nagy teljesítményű tudományos eszközök – és legalább egy Guinness-világrekordért felelősek. Ezek a lézerek a Chemicool szerint a másodperc négymilliárdod része alatt 500-szor olyan erős energiaimpulzust képesek előállítani, mint az Egyesült Államok teljes elektromos hálózata. 2014 júliusában az amerikai haditengerészeti kutatólaboratórium kutatói ünnepelték, hogy bekerültek a Guinness Rekordok Könyvébe, mivel egy nagy teljesítményű kripton-fluor lézerrel kevesebb mint egy milliméteres távolságon belül 1000 kilométer/másodperces sebességre gyorsították a műanyag fóliákat. Ezeket a kísérleteket 2009-ben végezték; azóta a kutatók 1180 km/s-ra növelték a lézerrel hajtott sebességet. A cél – a világrekordok megnyerésén kívül – a magfúzióval kapcsolatos kutatások előmozdítása.
A kripton más tudományos szuperképességekkel is rendelkezik. A kripton radioaktív izotópjai – az atom olyan változatai, amelyek atommagjában különböző számú neutron van – természetes módon keletkeznek, amikor az űrből érkező kozmikus sugárzás kripton atomokat talál el a légkörben, mondta Christo Buizert, az Oregoni Állami Egyetem geológia és geofizika posztdoktori kutatója. Ezek a radioaktív izotópok instabilak, ami azt jelenti, hogy idővel bomlanak.
Ez az időzített bomlás egy atomi “órát” hoz létre, amely nem különbözik a szén-14-től, egy radioaktív elemtől, amelynek felezési ideje körülbelül 5000 év. A szén-14 kiválóan alkalmas több tízezer éves szerves tárgyak datálására, de a Föld számos eleme sokkal régebbi, mondta Buizert.
Ő és kollégái egy kripton izotópot, a kripton-81-et használták, amelynek felezési ideje 230 000 év, hogy az antarktiszi jégmagokat 120 000 évesre datálják. (A valaha talált legrégebbi antarktiszi jég 800 000 évvel ezelőtt hó formájában hullott le.) A jégben lévő buborékok olyan légköri gázokat zárnak be, mint amilyenek a hó lehullásakor voltak, mondta Buizert a Live Science-nek. A kripton-81 szintjének mérésével és a jelenlegi légkörrel való összehasonlításával a kutatók az izotóp ismert bomlási sebessége alapján meg tudják határozni a jég korát.
“Ha a kripton-81 ugyanolyan, mint a légkörben, akkor meg tudjuk mondani, hogy a jég fiatal és nagyon friss” – mondta Buizert. “Ha idősebb, akkor egyre kevesebb kripton-81 van a mintában.”
A kripton-81 mérési technika csak körülbelül egy évtizedes, mondta Buizert. Mivel a kripton-81 (és általában a kripton) meglehetősen ritka a légkörben, a gáz felhasználása a kormeghatározáshoz sok anyagot igényel – 220 fontot. (100 kilogramm) jég, az antarktiszi jeget datáló tanulmány esetében, amelyet a kutatók 2014 áprilisában publikáltak a Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban. A jégből történő tényleges mintavételre csak két évvel a cikk publikálása előtt került sor, mondta Buizert. Azóta a technológia annyit fejlődött, hogy már csak 44 lbs. (20 kg) jégre lenne szükség ma ugyanehhez a vizsgálathoz. A kutatók most még régebbi jeget keresnek az Antarktiszon, remélve, hogy akár 1,5 millió éves jeget is találnak. Ezek a jégminták nyomokat rejtenek az ősi éghajlatról és légkörről abban az időben, amikor a hó hullott.
Az Antarktisz gleccsereitől távol, a kripton-81-et a Szahara sivatagban található elképesztően régi talajvíz datálására is használták. A Geophysical Research Letters című folyóiratban 2004-ben megjelent tanulmány kimutatta, hogy Egyiptom délnyugati részének bizonyos területein a felszínre érkező talajvíz 1 millió éve nem látott napvilágot.
A kripton egy másik izotópja, a kripton-85 nagyrészt a maghasadás melléktermékeként keletkezik. A kripton-85 szintjének mérésével a légkörben olyan titokzatos országok felett, mint Észak-Korea, a kutatók pontosan meg tudják határozni azokat a helyeket, amelyek rejtett nukleáris létesítményeket rejthetnek. 2003-ban például a BBC arról számolt be, hogy az észak-koreai határ mentén lévő érzékelők magas kripton-85 szintet észleltek, amely nem az ország fő atomerőművéből származik – ami egy második, titkos erőműre utal. Észak-Korea 2006-ban, 2009-ben és 2013-ban tesztelt atombombát a Nuclear Threat Initiative nonprofit szervezet szerint.
Kövesse a Live Science @livescience, Facebook & Google+.