Krypton är inte bara Stålmannens hemplanet; Krypton är en av de mest sällsynta gaserna på jorden och utgör endast 1 miljondel av atmosfären i volym.
Denna ädelgas är färg- och luktfri. Den har ett fullständigt yttre skal av elektroner, vilket gör den i stort sett inert vid reaktioner med andra grundämnen. Till skillnad från sin ädelgaskollega neon bildar krypton dock vissa föreningar. Den vanligaste är det färglösa fasta ämnet kryptondifluorid (KrF2), enligt Thomas Jefferson National Linear Accelerator Laboratory. Kryptondifluorid är endast stabil under minus 22 grader Fahrenheit (minus 30 grader Celsius), enligt Chemicool.
Då krypton är så sällsynt (och därmed dyrt) har den begränsad användning. Gasen injiceras i vissa glödlampor, eftersom den förlänger livslängden på den volframtråd som får dessa glödlampor att lysa, enligt Universal Industrial Gases Inc, en leverantör av produktionsutrustning för industrigaser och tillhörande tjänster. Eftersom det är en så tung gas, är krypton också förseglat mellan glaset i vissa dubbelglasfönster för att hjälpa dem att hålla kvar värmen. Men även för detta ändamål används vanligtvis ädelgasen argon eftersom den är billigare, enligt Universal Industrial Gases.
Bara fakta
Den dolda gasen
Upptäckten av krypton skedde delvis av en slump. Den skotska kemisten William Ramsay och den engelska kemisten Morris Travers extraherade argon till luft i hopp om att förånga det och hitta ett lättare kemiskt grundämne för att fylla luckan i det periodiska systemet mellan argon och helium.
Oavsiktligt överdrev forskarna dock avdunstningen, vilket gjorde att endast ett tungt gasprov blev kvar, enligt Chemicool. Eftersom de undrade om de kanske skulle hitta något ändå analyserade de ljusspektrumet för gaserna i provet och fann något okänt – ett helt nytt grundämne. Detta nya grundämne var inte lättare än argon, utan tyngre. Forskarna döpte denna upptäckt till ”krypton”, från det grekiska ordet för ”gömd”, kryptos.
Vem kunde veta?
- När kryptongas utsätts för elektrisk ström under lågt tryck lyser den upp som neon – men i stället för att vara röd-orange lyser krypton rökigt vitt, enligt Jefferson Lab.
- Metern (3,3 fot) definierades en gång officiellt av våglängden för krypton-86, den tyngsta stabila isotopen av krypton. (Idag definieras den av den sträcka som ljuset färdas i ett vakuum på en bråkdel av en sekund). Drygt 1,5 miljoner orange-röda våglängder av krypton-86 motsvarar en meter, enligt Royal Society of Chemistry.
- OK, låt oss tala om Stålmannen. Superhjältens hemvärld omnämndes för första gången 1938. Till att börja med hänvisade Superman-serierna till att alla invånare på den förstörda planeten Krypton hade superstyrka, men på 1950-talet ändrades berättelsen. Stålmannen skulle ha varit en vanlig människa på Krypton, men jordens lättare gravitation och gula sol gav honom sina superkrafter.
- Förväxla inte krypton med kryptonit, det berömda repelleringsmedlet för Stålmannen. Kryptonit beskrivs som ett radioaktivt fast ämne med varierande färger, från rött till grönt till svart. Krypton är, vilket har fastställts, en färglös, luktfri och smaklös gas. Så tråkigt.
- Kryptons upptäckare (Ramsay och Travers) upptäckte också helium, argon, xenon och neon. Ramsay fick Nobelpriset i kemi 1904 för dessa upptäckter.
Aktuell forskning
Pew! Pew! Okej, de gör faktiskt inte det ljudet, men krypton-fluorlasrar är ett kraftfullt vetenskapligt verktyg – och de är ansvariga för minst ett Guinness världsrekord. Dessa lasrar kan producera en energipuls som är 500 gånger så stark som hela det amerikanska elnätet på bara fyra miljarddelar av en sekund, enligt Chemicool. I juli 2014 firade forskare vid U.S. Naval Research Laboratory sitt inträde i Guinness rekordbok för att med hjälp av en kraftfull krypton-fluorlaser ha accelererat plastfolier till hastigheter på 1 000 kilometer per sekund (mer än 2,2 miljoner mph) på mindre än en millimeters avstånd. Dessa experiment genomfördes 2009. Sedan dess har forskarna ökat de laserdrivna hastigheterna till 1 180 km/s. Syftet, förutom att vinna världsrekord, är att främja forskningen om kärnfusion.
Krypton har även andra vetenskapliga superkrafter. Radioaktiva isotoper av krypton – versioner av atomen med olika antal neutroner i kärnan – produceras naturligt när kosmisk strålning från rymden träffar kryptonatomer i atmosfären, säger Christo Buizert, postdoktoral forskare i geologi och geofysik vid Oregon State University. Dessa radioaktiva isotoper är instabila, vilket innebär att de sönderfaller med tiden.
Detta tidsbestämda sönderfall skapar en atomär ”klocka”, inte helt olikt kol-14, ett radioaktivt grundämne med en halveringstid på cirka 5 000 år. Kol-14 är utmärkt för att datera organiska föremål som går tiotusentals år tillbaka i tiden, men många av jordens beståndsdelar är mycket äldre, säger Buizert.
Han och hans kollegor har använt en kryptonisotop, krypton-81, med en halveringstid på 230 000 år för att datera isborrkärnor i Antarktis som är 120 000 år gamla. (Den äldsta antarktiska isen som någonsin hittats föll som snö för 800 000 år sedan.) Bubblor i isen fångar atmosfäriska gaser som de var när snön föll, berättade Buizert för Live Science. Genom att mäta nivåerna av krypton-81 och jämföra dem med den nuvarande atmosfären kan forskarna använda den kända nedbrytningshastigheten för isotopen för att bestämma isens ålder.
”Om krypton-81 är densamma som i atmosfären kan vi säga att isen är ung och mycket ny”, sade Buizert. ”Om den är äldre finns det mindre och mindre krypton-81 i provet.”
Krypton-81-mätningstekniken är bara omkring ett decennium gammal, sade Buizert. Eftersom krypton-81 (och krypton i allmänhet) är ganska sällsynt i atmosfären kräver användningen av gasen för datering mycket material – 220 lbs. (100 kilo) is, i fallet med den antarktiska isdateringsstudie som forskarna publicerade i april 2014 i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences. Själva provtagningen av isen gjordes bara två år innan artikeln publicerades, säger Buizert. Sedan dess har tekniken förbättrats så mycket att endast 44 lbs. (20 kg) is skulle behövas idag för samma studie. Forskarna söker nu efter ännu äldre is i Antarktis i hopp om att hitta is som är så gammal som 1,5 miljoner år. Dessa isprover innehåller ledtrådar om det forntida klimatet och atmosfären vid den tid då snön föll.
Från Antarktis glaciärer har krypton-81 också använts för att datera fantastiskt gammalt grundvatten i Saharaöknen. En studie från 2004 i tidskriften Geophysical Research Letters visade att i vissa områden i sydvästra Egypten har grundvattnet som når ytan inte sett dagens ljus på 1 miljon år.
En annan isotop av krypton, krypton-85, produceras till stor del som en biprodukt vid kärnklyvning. Genom att mäta nivåerna av krypton-85 i atmosfären över hemlighetsfulla länder som Nordkorea kan forskarna peka ut platser som kan hysa dolda kärntekniska anläggningar. År 2003 rapporterade till exempel BBC att sensorer längs den nordkoreanska gränsen hade noterat höga nivåer av krypton-85 som inte kom från landets största kärnkraftverk – vilket tyder på att det finns ett andra, hemligt kärnkraftverk. Nordkorea testade atombomber 2006, 2009 och 2013, enligt den ideella organisationen Nuclear Threat Initiative.
Följ Live Science @livescience, Facebook & Google+.