Nu este doar planeta natală a lui Superman; Kryptonul este unul dintre cele mai rare gaze de pe Pământ, alcătuind doar 1 parte la milion din atmosferă în volum.
Acest gaz nobil este incolor și inodor. Are o coajă exterioară completă de electroni, ceea ce îl face în mare parte inert la reacțiile cu alte elemente. Totuși, spre deosebire de colegul său gaz nobil neon, kriptonul formează unii compuși. Cel mai des întâlnit este difluorura de kripton (KrF2), un solid incolor, potrivit Thomas Jefferson National Linear Accelerator Laboratory. Difluorura de kripton este stabilă doar sub minus 22 grade Fahrenheit (minus 30 grade Celsius), potrivit Chemicool.
Pentru că kriptonul este atât de rar (și deci scump), are o utilizare limitată. Gazul este injectat în unele becuri cu incandescență, deoarece prelungește durata de viață a filamentului de tungsten care face ca aceste becuri să strălucească, potrivit Universal Industrial Gases Inc, un furnizor de echipamente de producție de gaze industriale și servicii conexe. Deoarece este un gaz atât de greu, kriptonul este, de asemenea, sigilat între geamurile unor ferestre cu geamuri duble pentru a le ajuta să rețină căldura. Dar chiar și în acest scop, se folosește de obicei gazul nobil argon, deoarece este mai ieftin, potrivit Universal Industrial Gases.
Doar fapte
Gazul ascuns
Descoperirea kriptonului a avut loc parțial din întâmplare. Chimistul scoțian William Ramsay și chimistul englez Morris Travers extrăgeau argon pentru aer în speranța de a-l evapora și de a găsi un element chimic mai ușor pentru a umple golul din tabelul periodic dintre argon și heliu.
Din neatenție, însă, cercetătorii au exagerat cu evaporarea, lăsând în urmă doar o mostră de gaz greu, potrivit Chemicool. Întrebându-se dacă nu cumva ar putea găsi totuși ceva, ei au analizat spectrul luminos al gazelor din eșantion și au găsit ceva necunoscut – un element nou-nouț. Acest nou element nu era mai ușor decât argonul, ci mai greu. Cercetătorii au numit această descoperire „kripton”, de la cuvântul grecesc pentru „ascuns”, kryptos.
Cine ar fi știut?
- Când este expus la un curent electric sub presiune scăzută, gazul cripton se aprinde ca neonul – dar în loc de roșu-portocaliu, criptonul strălucește alb fumuriu, potrivit laboratorului Jefferson.
- Metrul (3,3 picioare) a fost odată definit oficial prin lungimea de undă a kriptonului-86, cel mai greu izotop stabil al kriptonului. (Astăzi, este definit de distanța pe care lumina o parcurge în vid într-o fracțiune de secundă). Puțin peste 1,5 milioane de lungimi de undă portocalie-roșie a kriptonului-86 echivalează cu un metru, conform Societății Regale de Chimie.
- OK, hai să vorbim despre Superman. Lumea natală a supereroului a fost menționată pentru prima dată în 1938. La început, benzile desenate ale lui Superman făceau referire la toți locuitorii planetei distruse Krypton ca fiind posesori de superputeri; până în anii 1950, însă, povestea s-a schimbat. Superman ar fi fost un om obișnuit pe Krypton, dar gravitația mai ușoară a Pământului și soarele galben i-au dat superputerile.
- Nu confundați krypton cu kryptonita, celebrul repelent al lui Superman. Kryptonita este descrisă ca fiind un solid radioactiv de diferite culori, de la roșu la verde și negru. Kriptonul, așa cum s-a stabilit, este un gaz incolor, inodor și insipid. Cât de plictisitor.
- Descoperitorii kriptonului (Ramsay și Travers) au descoperit și heliul, argonul, xenonul și neonul. Ramsay a câștigat Premiul Nobel pentru chimie în 1904 pentru aceste descoperiri.
Cercetări actuale
Pew! Pew! Bine, de fapt nu scot acest sunet, dar laserele cu kripton-fluor sunt un instrument științific puternic – și sunt responsabile pentru cel puțin un record mondial Guinness. Aceste lasere pot produce un impuls de energie de 500 de ori mai puternic decât întreaga rețea electrică din SUA în doar patru miliardimi de secundă, potrivit Chemicool. În iulie 2014, cercetătorii de la U.S. Naval Research Laboratory au sărbătorit intrarea lor în Cartea Recordurilor Guinness pentru că au folosit un laser puternic cu kripton-fluor pentru a accelera folii de plastic la viteze de 1.000 de kilometri pe secundă (peste 2,2 milioane de mile pe oră) în mai puțin de un milimetru de distanță. Aceste experimente au fost efectuate în 2009; de atunci, cercetătorii au mărit vitezele accelerate cu laserul la 1.180 km/s. Scopul, în afară de câștigarea unor recorduri mondiale, este de a avansa cercetările privind fuziunea nucleară.
Krypton are și alte superputeri științifice. Izotopii radioactivi ai kriptonului – versiuni ale atomului cu un număr diferit de neutroni în nucleul lor – sunt produși în mod natural atunci când razele cosmice din spațiu lovesc atomii de kripton din atmosferă, a declarat Christo Buizert, cercetător postdoctoral în geologie și geofizică la Universitatea de Stat din Oregon. Acești izotopi radioactivi sunt instabili, ceea ce înseamnă că se dezintegrează în timp.
Această dezintegrare temporizată creează un „ceas atomic”, nu foarte diferit de carbonul-14, un element radioactiv cu un timp de înjumătățire de aproximativ 5.000 de ani. Carbonul-14 este excelent pentru datarea obiectelor organice care datează cu zeci de mii de ani în urmă, dar multe elemente ale Pământului sunt mult mai vechi, a spus Buizert.
El și colegii săi au folosit un izotop de kripton, kripton-81, cu un timp de înjumătățire de 230.000 de ani pentru a data carote de gheață din Antarctica cu o vechime de până la 120.000 de ani. (Cea mai veche gheață din Antarctica găsită vreodată a căzut sub formă de zăpadă în urmă cu 800.000 de ani.) Buizert a declarat pentru Live Science că bulele din gheață rețin gazele atmosferice așa cum erau atunci când a căzut zăpada. Măsurând nivelurile de kripton-81 și comparându-le cu cele din atmosfera actuală, cercetătorii pot folosi rata cunoscută de descompunere a izotopului pentru a determina vârsta gheții.
„Dacă kripton-81 este la fel ca în atmosferă, putem spune că gheața este tânără și foarte recentă”, a spus Buizert. „Dacă este mai veche, există din ce în ce mai puțin kripton-81 în eșantion.”
Tehnica de măsurare a kripton-81 este veche de doar un deceniu, a spus Buizert. Deoarece kripton-81 (și kriptonul în general) este destul de rar în atmosferă, utilizarea gazului pentru datare necesită o cantitate mare de material – 220 lbs. (100 kilograme) de gheață, în cazul studiului de datare a gheții din Antarctica pe care cercetătorii l-au publicat în aprilie 2014 în revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Prelevarea efectivă de probe de gheață a fost făcută cu doar doi ani înainte de publicarea lucrării, a precizat Buizert. De atunci, tehnologia s-a îmbunătățit atât de mult încât doar 44 lbs. (20 kg) de gheață ar fi necesare astăzi pentru același studiu. Cercetătorii caută acum gheață și mai veche în Antarctica, sperând să găsească unele care să dateze de până la 1,5 milioane de ani. Aceste eșantioane de gheață dețin indicii despre climatul și atmosfera străveche din momentul în care zăpada a căzut.
Departe de ghețarii din Antarctica, kripton-81 a fost, de asemenea, folosit pentru a data ape subterane uimitor de vechi din deșertul Sahara. Un studiu realizat în 2004 în revista Geophysical Research Letters a dezvăluit că în anumite zone din sud-vestul Egiptului, apa subterană care ajunge la suprafață nu a mai văzut lumina zilei de 1 milion de ani.
Un alt izotop al criptonului, criptonul-85, este produs în mare parte ca un produs secundar al fisiunii nucleare. Prin măsurarea nivelurilor de cripton-85 în atmosferă deasupra unor țări secrete precum Coreea de Nord, cercetătorii pot identifica locațiile care ar putea adăposti instalații nucleare ascunse. În 2003, de exemplu, BBC a relatat că senzorii aflați de-a lungul graniței nord-coreene au observat niveluri ridicate de cripton-85 care nu proveneau de la centrala nucleară principală a țării – ceea ce sugerează o a doua centrală secretă. Coreea de Nord a testat bombe nucleare în 2006, 2009 și 2013, potrivit organizației nonprofit Nuclear Threat Initiative.
Follow Live Science @livescience, Facebook & Google+.