Die Luft die wir atmen besteht zu 78% aus Stickstoff und zu 21% aus Sauerstoff. Dagegen ist das drittwichtigste Gas vielen unbekannt. Es ist Argon und macht mit knapp 1% (9300ppm) praktisch den gesamten Rest der Atmosphäre aus. Im Alltag ist Argon ist sogar noch etwas egaler als Stickstoff. Es ist ein Edelgas und tut gar nichts, auch wenn es in manchen Leuchtstoffröhren benutzt wird und als Schutzatmosphäre benutzt wird, um Dinge von Sauerstoff fern zu halten.
Die Erde ist mit dem Argon in der Atmosphäre nicht allein. Auch in der Atmosphäre der Venus findet man es mit 70ppm. Allerdings hat die Venus eine 92mal so dichte Atmosphäre wie die Erde. Sie hat also immerhin 2/3 der Menge Argon in der Atmosphäre. Auch in der dünnen Atmosphäre des Mars ist Argon mit immerhin 2% vertreten.
Es stellt sich also die Frage, woher kommt das Argon?
Einen Hinweis liefert die Isotopenanalyse. Das Argon in der Erdatmosphäre besteht hauptsächlich aus Argon-40. Schaut man sich aber die spektroskopischen Gasspuren in der Sonne oder auf dem Jupiter an, dann ist es hauptsächlich Argon-36 und Argon-38. Diese beiden Isotope waren schon bei der Entstehung des Sonnensystems vorhanden, Argon-40 nicht.
Das Argon-40 stammt nicht aus dem Weltall, sondern von der Erde. Besser gesagt: Aus der Erde. Es entsteht beim Radioaktiven Zerfall von Kalium-40. Es entsteht nicht bei jedem Zerfall, aber immerhin in einem von zehn Zerfällen. Die Erde ist nun schon 4,5 Milliarden Jahre alt, viel Zeit in der sich Argon in der Erdkruste und dem Erdmantel angesammelt hat und teilweise auch freigesetzt wird. Der größte Teil des Kalium-40 ist längst zerfallen. Es hat eine Halbwertszeit von 1,25 Milliarden Jahre, so dass nur noch ein Zwölftel der ursprünglichen Menge übrig ist. Es ist dabei ein starker Gammastahler, mit einer Zerfallsenergie von etwa 1,3 MeV.
Von jedem Kilogramm Kalium sind heute noch 120mg radioaktives Kalium-40 übrig. Bei der Entstehung der Erde bestand jedes Kilogramm Kalium noch aus knapp 1,5 Gramm radioaktivem Kalium-40. Trotzdem ist es gleich nach Uran und Thorium die drittwichtigste Quelle von Erdwärme.
Alles Kalium ist radioaktiv. Die nicht-radioaktiven Isotope kommen überall nur gemischt mit den radioaktiven vor, denn das Kalium-40 ist prämordial – es war schon bei der Entstehung der Erde vorhanden und mit allen anderen Kaliumisotopen gemischt. Anders als Uran und Thorium ist Kalium lebenswichtig. Kaliumionen in Kaliumkanälen sind Teil des Mechanismus, mit dem Nervenzellen ihre Signalimpulse weiter leiten. Ohne Kalium kann das Gehirn nicht denken, das Auge nicht sehen und das Herz nicht schlagen. Kalium ist mit 2,5% das siebthäufigste Element in der Erdkruste.
Warum schon wieder ein Artikel über Radioaktivität? Tut mir leid, ich kann nicht anders. Meine Gedanken sind radioaktiv.
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