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10. Neon (Ne) - Das Licht der Nacht · Das Periodensystem der Elemente

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Willkommen zu einer neuen Folge von Reise durch das
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Periodensystem der Elemente, deinem Podcast zum Entspannen,
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Loslassen und lernen. Kennst du schon unsere anderen
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Schlafreisereien wie Schlafreise durch das Universum oder
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Schlafreise durch vergessene Welten.
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Heute reisen wir zum 10. Element im Periodensystem zu
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einem Gas. Das die Nächte von Großstädten
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zum Leuchten bringt, das in roten, orangefarbenen und
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manchmal sogar blauen Farben erstrahlt, das so selten in
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unserer Atmosphäre ist, dass wir es über ein Jahrhundert
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übersahen und das doch überall im Universum zu finden ist.
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Willkommen bei Neon, dem Licht der Nacht.
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Schließe deine Augen und stelle dir vor.
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Du stehst auf einem Hochhausdach in Tokio, Hongkong oder Las
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Vegas. Die Sonne ist gerade
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untergegangen, die Dämmerung verwandelt den Himmel in tiefes
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Violett und dann einer nach dem anderen, Erwachen die Lichter,
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rote Schriftzeichen leuchten auf, orangefarbene Röhren
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zeichnen Konturen nach, ganze Wände beginnen zu glühen.
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Die Stadt verwandelt sich in ein Meer aus Farben, ein
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elektrisches Wunderland, dieses charakteristische warme, orange
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rote Leuchten, das ist Neon in seiner reinsten Form, ein
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Element, das zur Ikone der Moderne wurde.
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Neon trägt die Ordnungszahl 1010 Protonen, im Kern 10 Elektronen
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in der Hülle. Es ist ein Edelgas, das Dritte
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in der achten Hauptgruppe des Periodensystems nach Helium und
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Argon. Wie alle Edelgase hat Neon eine
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vollständig gefüllte äußere Elektronenschale, was es
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außerordentlich stabil und reaktionsträge macht.
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Neon geht praktisch keine chemischen Verbindungen ein, es
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steht allein unberührt vollkommen in sich ruhend.
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Der Name Neon kommt vom griechischen Wort Neos, was neu
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bedeutet. Und tatsächlich war Neon bei
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seiner Entdeckung etwas völlig neues, Unerwartetes.
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Die Geschichte seiner Entdeckung ist eine Geschichte von
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Präzision. Ausdauer.
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Und den Geheimnissen, die in der Luft verborgen liegen.
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Im Jahr 1896 arbeiteten der schottische Chemiker William
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Ramsey und sein Assistent Morris Trevers in London daran, die
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Luft zu analysieren. Ramsey hatte bereits Argon,
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Helium, Krypton und Xenon entdeckt oder identifiziert,
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eine beeindruckende Sammlung neuer Elemente, doch er
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vermutete, dass es noch mehr gab, etwas zwischen Helium und
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Argon. Um es zu finden, kühlten sie
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flüssige Luft ab, ließen die leichteren Bestandteile
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verdampfen und sammelten das, was übrig blieb.
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Als sie dieses Gas durch eine Spektralröhre leiteten und
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elektrischen Strom hindurch schickten, sahen sie etwas, das
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sie nie vergessen würden. Morris Travis beschrieb später
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diesen Moment, das Blut rot, gelbe Licht aus der Röhre.
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Erzählte seine eigene Geschichte und war ein Anblick, den man
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niemals vergisst. Ein brillantes, leuchtendes
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Orange rot, vollkommen neu, vollkommen unerwartet.
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Sie hatten Neon gefunden, in der Erdatmosphäre ist Neon
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erstaunlich selten, nur etwa 18 Teile pro 1000000 der Luft sind
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Neon, etwa 0,18%. Das ist etwa 2500 mal seltener
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als Stickstoff und etwa 150, Mal seltener als Argon.
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Diese Seltenheit ist der Grund, warum Neon so lange unentdeckt
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blieb, obwohl wir buchstäblich von ihm umgeben sind, in jedem
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Atemzug, den wir nehmen. Warum ist Neon so selten auf der
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Erde? Die Antwort liegt in seiner
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Leichtigkeit und chemischen Trägheit.
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Als die Erde jung war, heiß und ohne feste Kruste, konnten
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leichte Gase wie Neon leicht der Schwerkraft entkommen und ins
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All entweichen. Neon bildet keine Verbindungen,
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die es im Gestein hätten festhalten können.
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Was wir heute in unserer Atmosphäre finden, ist
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hauptsächlich Neon, das aus dem Erdinneren durch vulkanische
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Aktivität freigesetzt wurde. Nachdem es in Mineralien
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eingeschlossen war. Doch im Universum ist Neon alles
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andere als selten, es ist das fünfthäufigste Element im Kosmos
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nach Wasserstoff, Helium, Sauerstoff und Kohlenstoff.
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Neon entsteht durch Kernfusion in massereichen Sternen.
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Wenn ein stern Kohlenstoff fusioniert, entsteht Neon in den
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späten Phasen ihres Lebens, kurz bevor sie als Supernovae
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explodieren, produzieren massive Sterne enorme Mengen Neon in
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ihren Kernen. Wenn du das Spektrum ferner
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Sterne analysierst, findest du oft charakteristische Neon
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Linien in Nebeln, wo neue Sterne geboren werden, glüht Neongas.
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Angeregt durch die intensive Strahlung junger heißer Sterne.
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Das Universum leuchtet mit Neon, auch wenn wir es nicht direkt
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sehen können, zurück auf der Erde ist die bekannteste
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Eigenschaft von Neon sein Leuchten, wenn elektrischer
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Strom durch Neongas bei niedrigem Druck geleitet wird,
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gibt es Licht ab. Die Elektronen im Gas werden
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durch den Strom angeregt, springen auf höhere
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Energieniveaus und wenn sie zurückfallen, geben sie Energie
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in Form von Licht ab. Die spezifischen Wellenlängen
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dieses Lichts, hauptsächlich im roten und orangefarbenen
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Bereich, sind charakteristisch für Neon.
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Die erste kommerzielle Neon Lampe wurde im Jahr 1910 von dem
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französischen Ingenieur George Claude vorgestellt.
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Er präsentierte seine leuchtende Erfindung auf der Pariser
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Autoausstellung, wo 212 Meter lange rote Neonröhren die
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Besucher faszinierten. Der Erfolg war sofort, innerhalb
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weniger Jahre verbreiteten sich Neonlichter über die ganze Welt.
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Im Jahr 1920 wurde die erste Neon Reklame in den Vereinigten
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Staaten installiert. Für ein Autohaus in Los Angeles.
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Die leuchtend roten Buchstaben waren so auffällig, dass der
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Verkehr angeblich langsamer wurde, weil die Leute starrten.
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Es war der Beginn einer Ära. Neonreklamen wurden zum Symbol
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des 20 Jahrhunderts der Moderne, des Kapitalismus, der
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amerikanischen Träume und der nächtlichen
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Großstadtlandschaften. Interessanterweise leuchten die
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meisten Neonlichter heute gar nicht mit echtem Neon, reines
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Neon gibt nur orange rotes Licht ab, für andere Farben werden
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andere Gase oder Gasmischungen verwendet.
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Argon mit etwas Quecksilber und einer Leuchtstoffbeschichtung
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erzeugt verschiedene Farben. Helium gibt gelbes oder weißes
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Licht, Mischungen aus Neon und anderen Gasen können
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verschiedene Schattierungen erzeugen, aber der Name
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Neonlicht blieb ein Tribut an das erste und bekannteste dieser
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leuchtenden Gase. Neonröhren sind nicht nur
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reklameschilder, sie werden auch in Warnleuchten für Flugzeuge
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verwendet. In Hochspannungsindikatoren, in
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wissenschaftlichen Instrumenten. Die charakteristische Farbe und
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Helligkeit macht sie unverwechselbar und effektiv.
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Neon hat auch eine wichtige Rolle in der Kryogenik der
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Wissenschaft, der extrem tiefen Temperaturen.
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Flüssiges Neon siedet bei -246 Grad Celsius.
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Das ist wärmer als flüssiges Helium, aber kälter als
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flüssiger Stickstoff. In diesem Temperaturbereich ist
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flüssiges Neon ein nützliches Kühlmittel für bestimmte
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Anwendungen, besonders in der Grundlagenforschung.
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Es wird manchmal in Teilchenbeschleunigern und
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supraleitenden Experimenten verwendet.
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In der Industrie wird Neon in der Lasertechnologie eingesetzt.
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Helium Neon Laser, kurz HNE Laser, waren die ersten
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Gaslaser, die kontinuierliches, sichtbares Licht erzeugten.
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Sie wurden 1962 von Ali Javan und seinen Kollegen entwickelt.
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Diese Laser emittieren charakteristisches rotes Licht
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bei einer Wellenlänge von 632,8 Nanometern.
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HENNE Laser werden in Barcode Scannern verwendet, in
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Vermessungsgeräten in der Holographie in
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wissenschaftlichen Instrumenten. Obwohl sie in vielen Anwendungen
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von Halbleiterlasern verdrängt wurden, bleiben sie wichtig für
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Präzisionsanwendungen Neon spielt auch eine überraschende
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Rolle in der Tauchertechnologie in extrem tiefen Tauchgängen, wo
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der Druck enorm ist. Verwenden Taucher manchmal
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Heliox oder treymix Mischungen aus Helium, Sauerstoff und
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manchmal Stickstoff bei noch größeren Tiefen kann Neon Helium
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teilweise oder vollständig ersetzen.
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Neon hat eine geringere narkotische Wirkung als
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Stickstoff und ist weniger leitfähig als Helium, was
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bedeutet, dass Taucher weniger Körperwärme verlieren.
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Für Tauchgänge über 300 Meter Tiefe kann Neon
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Sauerstoffgemisch Neox vorteilhaft sein, obwohl die
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Kosten prohibitiv hoch sind. Neon ist teuer, viel teurer als
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Helium Neon wird hauptsächlich durch fraktionierte Destillation
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von flüssiger Luft gewonnen, die Luft wird gekühlt, bis sie
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flüssig wird, dann langsam erwärmt.
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Verschiedene Komponenten verdampfen bei unterschiedlichen
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Temperaturen. Stickstoff verdampft zuerst,
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dann Argon, dann Sauerstoff, Neon, Helium und Wasserstoff
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bleiben am längsten gasförmig oder werden zuerst gasförmig, je
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nach Verfahren. Die Trennung erfordert enorme
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Mengen an Luft. Etwa 88000 Kilogramm Luft müssen
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verarbeitet werden, um ein Kilogramm Neon zu gewinnen.
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Dies macht Neon zu einem der teuersten Gase, die weltweite
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Produktion von Neon ist begrenzt und geografisch konzentriert,
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etwa 70% des weltweiten Neons, wird in der Ukraine produziert
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als Nebenprodukt der Stahlproduktion, wo große Mengen
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Luft für die Sauerstoffgewinnung verarbeitet werden, die.
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Diese Konzentration wurde im Jahr 2022 schmerzlich deutlich,
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als der Krieg in der Ukraine die globale Neon Versorgung
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bedrohte. Die Halbleiterindustrie, die
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Neon für Lithographie Laser benötigt, geriet in Panik, Neon
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wird verwendet, um extrem kurzwelliges, ultraviolettes
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Licht zu erzeugen, das benötigt wird, um winzigste Strukturen
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auf Computerchips zu ätzen, die. Ohne Neon könnte die Chip
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Produktion zusammenbrechen. Diese Abhängigkeit von einer
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einzigen Region für ein kritisches Material ist ein
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Weckruf. Es zeigt die Verletzlichkeit
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unserer globalisierten, technologieabhängigen
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Zivilisation, es zeigt, wie ein Element so unsichtbar und
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scheinbar unwichtig, plötzlich von entscheidender strategischer
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Bedeutung werden kann. Es gibt 3 stabile Isotope von
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Neon, Neon, 20, neon 21 und neon 22.
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Neon 20 ist bei weitem das häufigste, etwa 90% des
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natürlichen Neons. Die Isotopenzusammensetzung von
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Neon in verschiedenen Gesteinen und Materialien kann
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Wissenschaftlern wichtige Informationen über geologische
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Prozesse geben. Neon.
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Das aus dem Erdmantel Entgast wird, hat eine andere
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Isotopenzusammensetzung als atmosphärisches Neon.
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Durch Messung dieser Unterschiede können
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Forscherprozesse im Erdinneren verstehen, vulkanische Aktivität
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nachverfolgen, sogar das Alter von Grundwasser bestimmen.
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In der Kosmochemie wird Neon in Meteoriten analysiert.
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Manche Meteoriten enthalten Neon, das von der
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Sonnenatmosphäre oder dem Sonnenwind stammt.
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Andere enthalten Neon aus Kernreaktionen, die durch
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kosmische Strahlung ausgelöst wurden.
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Diese Neonsignaturen erzählen die Geschichte der frühen
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Sonnensystembildung der Prozesse, die Meteoriten geformt
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haben, der Strahlungsumgebung im Weltraum.
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Obwohl Neon chemisch in Erd ist, gibt es unter extremen
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Bedingungen Hinweise darauf, dass es möglicherweise doch
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Verbindungen bilden kann. In Experimenten unter sehr hohem
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Druck wurde vorgeschlagen, dass Neon mit bestimmten Elementen
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reagieren könnte, im Jahr 2016 berichteten Wissenschaftler,
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dass bei Drücken über 100 Gigapascal, etwa einer 1000000,
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mal dem atmosphärischen Druck. Neon mit Natrium eine stabile
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Verbindung bilden könnte. Solche Bedingungen existieren
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tief im Inneren von Planeten, möglicherweise ist Neon im
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Erdinneren nicht ganz so in Erd, wie wir dachten, während du
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jetzt ruhig atmest. Denke daran, dass in jedem
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Atemzug winzige Mengen Neon enthalten sind, diese Atome.
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Unsichtbar und unbemerkt wandern durch deine Lungen, werden aber
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nicht aufgenommen. Sie verlassen deinen Körper
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wieder, genauso wie sie hineinkamen.
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Neon nimmt nicht an den Prozessen des Lebens teil, ist
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weder nützlich noch schädlich für uns, es ist einfach da ein
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stiller Zeuge unserer Existenz, doch in verwandelter Form, in
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leuchtenden Röhren hat Neon unsere Welt verändert.
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Es hat die Nächte erhellt, Städte verwandelt, Träume
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verkauft. Die ikonischen Neonlichter von
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Times Square, von Shibuya, von der Las Vegas Strip, sie sind
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Teil unserer kulturellen Landschaft geworden, sie stehen
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für Modernität, für Konsum, für die niemals schlafende Stadt.
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Aber diese Lichter verbrauchen Energie.
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Jede leuchtende Neonröhre benötigt Elektrizität.
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In einer Zeit, in der wir über Energieverbrauch und Klimawandel
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nachdenken müssen, stellt sich die Frage, brauchen wir all
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diese Lichter? Le DS sind effizienter,
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verbrauchen einen Bruchteil der Energie, viele alte Neon
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reklamen werden durch Le DS ersetzt, das ist ökologisch
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sinnvoll, spart Strom, reduziert CO 2 Emissionen doch etwas geht
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auch verloren. Die warme analoge Qualität von
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Neonlicht, die Art, wie es die Nacht färbt, die Nostalgie, die
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Handwerkskunst, jede Neonröhre wird von Hand gebogen, geformt,
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gefüllt. Es ist eine sterbende Kunst, ein
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Handwerk, das in der digitalen Welt verschwindet.
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In vielen Städten gibt es Bemühungen, historische Neon
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Reklamen zu bewahren. Nicht nur als Lichter, sondern
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als Kunstwerke, als Kulturerbe. Vielleicht ist das eine Lektion,
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die Neon uns lehrt. Fortschritt muss nicht bedeuten,
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alles alte zu verwerfen, es bedeutet, Weise zu wählen, was
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wir bewahren und was wir verändern.
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Effizienz ist wichtig, aber auch Schönheit, Geschichte, Handwerk.
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Neon erinnert uns auch daran, dass Schönheit oft in den
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unerwartetsten Formen kommt. Ein farbloses, geruchloses,
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unsichtbares Gas und doch unter den richtigen Bedingungen
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erstrahlt es in einem Licht, das Menschen über Generationen
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fasziniert hat. Die Natur ist voller solcher
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Überraschungen, verborgener Potenziale, unerwarteter Wunder.
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In dieser Nacht, während irgendwo auf der Welt eine
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Neonröhre flackert und zum Leben erwacht, während ihr orange
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rotes Licht in die Dunkelheit scheint, während Menschen unter
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diesem Licht. Vorbeigehen, arbeiten, träumen.
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Leben lass. Uns.
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Einen Moment innehalten lass uns an die Reise denken, die Neon
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genommen hat. Geboren in.
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Sternen verstreut durch Supernova.
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Eingeschlossen in der Erde, freigesetzt, in die Atmosphäre
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gesammelt durch menschliche Erfindungsgabe, verwandelt in.
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Licht, unsere Fähigkeit, die Elemente zu verstehen, sie zu
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nutzen, sie zu verwandeln, ist bemerkenswert, aber sie kommt
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mit Verantwortung. Die Ressourcen unseres Planeten,
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selbst Luft aus der Neon gewonnen wird, sind nicht
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unendlich. Die Energie, die wir
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verbrauchen, um unsere Nächte zu erleuchten, hat Kosten.
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Vielleicht ist es Zeit, bewusster zu sein, das Licht zu
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schätzen, aber es nicht zu verschwenden, Technologie zu
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nutzen, aber nachhaltig die Schönheit zu bewahren, aber
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verantwortungsvoll neon kann uns dabei helfen, als Erinnerung,
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als Symbol, als Element. Das uns zeigt, dass selbst das
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seltenste, das Unscheinbarste, etwas Wertvolles sein kann,
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während du einschläfst stelle dir ein sanftes orange rotes
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Leuchten vor, nicht grell oder aufdringlich, sondern warm und
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einladend. Das Leuchten von Neon, das seit
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über einem Jahrhundert die Nächte erhellt.
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Das Zeugnis gibt von menschlicher Kreativität oder
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Deo, dem Wunsch, die Dunkelheit zu vertreiben.
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Möge dieses Licht uns den Weg weisen, nicht nur durch die
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Nacht, sondern in eine Zukunft, in der wir weise mit den Gaben
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der Erde umgehen mögen. Wir lernen, das Schöne zu
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bewahren. Und das Notwendige?
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Zu tun. Mögen wir erkennen, dass jedes
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Element, jedes Atom. Jeder Funke Licht.
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Teil eines größeren Ganzen. Ist gute Nacht und möge die Erde
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mit all ihren Elementen, ihren Wundern, ihren Lichtern für
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immer leuchten. Nachhaltig, verantwortungsvoll,
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schön.