Endlich: Gold aus Blei!

aus welt.de, 9. 5. 2025                                                                  zu Jochen Ebmeiers Realien

Teilchenforscher erfolgreich – Aus Blei wird Gold

Wovon Alchemisten vor Jahrhunderten träumten, scheint wahr geworden zu sein: Am Kernforschungszentrum Cern ist Gold aus Blei entstanden. Reich werden kann aber niemand damit.

Physiker haben am europäischen Kernforschungszentrum Cern in Genf aus Blei Gold gemacht. Bei der Kollision von Bleikernen fast bei Lichtgeschwindigkeit sei die Umwandlung von Blei in Gold durch einen neuen Mechanismus gemessen worden, teilte die Organisation in Genf mit. Das Cern macht aber gleich klar: Ein sagenhafter Goldschatz wird nicht entstehen.

Am maßgeblich aus Deutschland mitfinanzierten Cern wird nach dem Ursprung der Welt geforscht. Bei hochenergetischen Kollisionen von Bleikernen kann Plasma entstehen, von dem man annimmt, dass es in der millionstel Sekunde nach dem Urknall das Universum erfüllte, berichtet das Cern. Daraus dürfte die heute bekannte Materie entstanden sein.

Wenn die Bleikerne in den 27 Kilometer langen Tunnel des Teilchenbeschleunigers LHC auf Kollisionskurs gejagt werden, kommt es aber viel häufiger vor, dass die Bleikerne haarscharf aneinander vorbeifliegen. Das intensive magnetische Feld der Kerne kann dazu führen, dass ihre innere Struktur in Schwingungen gerät und eine kleine Anzahl von Neutronen und Protonen ausgestoßen werden.

„Um Gold zu erzeugen (ein Kern mit 79 Protonen), müssen in den LHC-Strahlen drei Protonen aus einem Bleikern entfernt werden“, teilt das Cern mit. Die Gesamtmenge sei aber immer noch Billionen Male weniger gewesen, als für die Herstellung eines Schmuckstücks erforderlich wäre, dämpft das Cern jegliche Hoffnung von Alchemisten. Und: „Das Gold existiert nur für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde.“

„Der Traum der mittelalterlichen Alchemisten ist zwar technisch gesehen wahr geworden, aber ihre Hoffnungen auf Reichtum haben sich wieder einmal zerschlagen“, berichtet das Cern.

Die Organisation beschreibt ihre Entdeckung in einem Fachartikel in der Zeitschrift „Physical Review Journals“. Sie wurden seit 2015 im Experiment „Alice“ realisiert.

dpa/fhs

 

Nota. - Noch Newton hat versucht, Gold zu machen, aus beruflichen Gründen: Er war das Haupt der Londoner Münze. Was heue ungläubiges Kopfschütteln veran-lasst, war bis vor anderthalb Jahrhunderten ganz normal: Denn erst seither ist die Einsicht in den kategorischen Unerschied von Bio- und allgemeiner Chemie wissen-schaftlicher Standard. Vorher schien es jedermann vorstellbar, dass Gold aus ir-gendwelchen Vorstufen "wächst" und man es züchten kann.

JE 

 
aus scinexx.de, 6. 5. 2025                             Wenn die Kruste eines Magnetars aufreißt, setzt dies große Mengen energiereicher Strahlung und Neutronen frei – und erzeugt schwere Elemente wie Gold und Platin.

Astronomen entdecken kosmische Gold-Fabrik

Auch Extrem-Strahlenausbrüche von Magnetaren erzeugen schwere Elemente
 

Neue Antwort auf altes Elementrätsel: Astronomen haben eine weitere Quelle von Gold, Platin und anderen schweren Elementen im Kosmos entdeckt – ihr Ursprung war bisher eines der großen Rätsel der Astronomie. Doch jetzt zeigt sich: Ein Teil der schweren Elemente könnte in Magnetaren entstanden sein – den stärksten Magneten des Kosmos. Indizien für die Synthese dieser Elemente haben Astronomen im Mega-Flare eines solchen Neutronensterns entdeckt. Allein bei diesem einen Ausbruch entstanden demnach Gold, Platin und Co von der Masse des Mars.

Kurz nach dem Urknall gab es im Universum nur Wasserstoff, Helium und Spuren von Lithium. Alle anderen Elemente entstanden erst durch die Kernfusion in den ersten Sternen, durch ihre Supernova und andere stellare Prozesse. Doch die Schwergewichte des Periodensystems, darunter Gold, Platin, Seltenerdmetalle und andere massereiche Atomsorten, müssen auf andere Weise entstanden sein – durch schnellen Neutroneneinfang. Dieser sogenannte r-Prozess findet aber nur in noch energiereicheren, hohe Neutronendichten erzeugenden Ereignissen statt.

Neutronensterne mit extrem starkem Magnetfeld können extreme Strahlungsausbrüche erzeugen. 

Welche Ereignisse dies sind und wo im Kosmos dieser r-Prozess abläuft, ist jedoch erst in Teilen geklärt. Ein Teil der Elemente wird demnach bei Neutronensternkollisionen erzeugt, wie Spektralsignaturen im Nachglühen solcher Kilonova-Explosionen belegten. Aber diese seltenen Ereignisse reichen nicht aus, um die Gesamtmenge der schweren Elemente im Kosmos zu erklären. Zudem fanden diese Kollisionen erst relativ spät in der kosmischen Geschichte statt.

Es muss demnach noch andere „Fabriken“ von Gold, Platin und Co im Universum geben. Aber welche?

Mega-Eruption eines Magnetars

Eine Antwort darauf könnten nun Astronomen um Anirudh Patel von der Columbia University in New York gefunden haben – in einem der stärksten je detektierten Gammastrahlenausbrüche. Dieser ereignete sich am 27. Dezember 2004 und setzte innerhalb einer halben Sekunde mehr Energie frei als unsere Sonne in 250.000 Jahren. Quelle des Ausbruchs war ein mehr als 30.000 Lichtjahre entfernter Magnetar – ein Neutronenstern mit extrem starkem Magnetfeld.

Diese Mega-Flares entstehen, wenn interne Beben und Turbulenzen die Kruste des Neutronensterns aufreißen und neutronenreiche, exotische Materie aus dem Inneren in hohem Tempo ausgeschleudert wird. Bisher wurden erst drei solcher Magnetar-Strahlenausbrüche in der Milchstraße und der Großen Magellanschen Wolken beobachtet und sieben in anderen Galaxien.

Element-„Fingerabdruck“ in der Gammastrahlung

Für ihre Studie hatten Patel und seine Kollegen Daten des INTEGRAL-Weltraumteleskops der ESA und weiterer Satelliten vom Ausbruch im Jahr 2004 näher untersucht. Dabei entdeckten sie im Nachglühen ein Signal, das sich als radioaktive Strahlung von schweren Elementen wie Technetium, Molybdän, Ytterbium, Strontium und Rubidium entpuppte. „Man hat das Signal zwar schon früher entdeckt, aber damals hatte niemand eine Vorstellung, was dahintersteckte“, sagt Koautor Eric Burns von der Louisiana State University.

Erst durch den Abgleich mit Modellen konnten Patel und sein Team dieses Rätsel lösen. “Wir haben den Beleg dafür entdeckt, dass eine der hellsten Explosionen, die je in unserer Galaxie beobachtet wurden, eine enorme Menge an schweren Elementen erzeugte“, berichtet Patel.

0,3 Erdmassen an Gold und Co in wenigen Minuten

Allein dieser eine Magnetar-Ausbruch im Jahr 2004 produzierte innerhalb weniger Minuten rund 0,3 Erdmassen an schweren Elementen – das entspricht ungefähr der Masse des Planeten Mars. „Dieser eine Mega-Flare war so ergiebig, dass schon wenige andere Ausbrüche dieser Art einen signifikanten Anteil aller schweren Elemente der Erde erzeugt haben könnten“, so die Astronomen. In der Milchstraße könnten demnach bis zu zehn Prozent allen Golds, Platins und anderer Elemente jenseits der Ordnungszahl 90 durch Magnetar-Flares entstanden sein.

„Diese Entdeckung beantwortet eine der Jahrhundertfragen der Astronomie und löst ein lange bestehendes Rätsel“, sagt Burns. Mit den Magnetar-Ausbrüchen kennen die Astronomen nun nach den Neutronensternkollisionen auch eine zweite „Goldfabrik“ des Kosmos. Da es Magnetare schon sehr früh in der kosmischen Geschichte gab, könnten sie auch erklären, woher einige der ersten schweren Elemente kamen.

„Es ist wirklich cool, wenn man sich klarmacht, dass einiges Material in meinem Handy und Laptop aus solchen kosmischen Extremexplosionen stammt“, sagt Patel. Er und sein Team wollen nun auch in anderen Beobachtungsdaten von Magnet-Flares nach Spuren dieser Elementerzeugung suchen. (The Astrophysical Journal Letters, 2025; doi: 10.3847/2041-8213/adc9b0)

Quelle: NASA, Columbia University

6. Mai 2025 -  von Nadja Podbregar