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Ein Tag im Jahr X - Alltagsgeschichten

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Kein natürlich vorkommendes Element besitzt ein größeres magnetisches Moment pro Atom als Holmium, benannt nach dem lateinischen Namen Stockholms und 1878 fast zeitgleich in Genf und Uppsala entdeckt. Diese Folge erzählt, wie ein fast unbekanntes Metall zum Schlüsselmaterial in Hochfeldmagneten für die Materialforschung wurde, wie sich einzelne Holmiumatome als stabile Ein-Atom-Magnete für die Grundlagenforschung eignen und warum der Holmium-Laser heute in Operationssälen bei Nierensteinen und Prostataeingriffen zum Einsatz kommt. Wir schauen auf seine besondere Isotopenreinheit, die es zum weltweiten Kalibrierstandard für Spektrophotometer macht, auf seinen faszinierenden Farbwechsel-Effekt in Schmucksteinen, auf seine kosmische Herkunft aus der Verschmelzung von Neutronensternen und auf die geologischen und wirtschaftlichen Besonderheiten eines Elements, das fast nur als Nebenprodukt der Dysprosium- und Yttriumgewinnung anfällt und dessen Verfügbarkeit eng an die Nachfrage nach diesen bedeutsameren Rohstoffen gekoppelt ist. Eine Folge über ein leises Element mit erstaunlicher Wirkung, weit über den Laborrand hinaus.QuellenChemicool. (o. D.). Holmium element facts. https://www.chemicool.com/elements/holmium.htmlEmsley, J. (2011). Nature's building blocks: An A-Z guide to the elements (2. Aufl.). Oxford University Press.Institut für Seltene Erden und Metalle. (o. D.). Holmium, Ho, atomic number 67. https://en.institut-seltene-erden.de/724-2/Natterer, F. D., Yang, K., Paul, W., Willke, P., Choi, T., Greber, T., Heinrich, A. J., & Lutz, C. P. (2017). Reading and writing single-atom magnets. Nature, 543(7644), 226–228. https://doi.org/10.1038/nature21371Radio New Zealand. (o. D.). Holmium – obscure, but an important surgical laser. https://www.rnz.co.nz/news/science-and-technology/547078/holmium-obscure-but-an-important-surgical-laserCompound Interest. (2019). IYPT 2019 elements 067: Holmium – magnets and laser surgery. https://www.compoundchem.com/2019/09/13/iypt067-holmium/

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Sein Name bedeutet auf Griechisch "schwer zu erreichen", und tatsächlich brauchte es nach der ersten spektroskopischen Spur im Jahr 1886 noch Jahrzehnte, bis Dysprosium in reiner Form vorlag. Diese Folge erzählt die Geschichte eines Elements, das im Alltag unsichtbar bleibt und dennoch tief in unserer technologischen Gegenwart verankert ist: als Zusatz in Hochleistungsmagneten für Elektromotoren und Windturbinen, als Bestandteil magnetostriktiver Legierungen, als Neutronenabsorber in Kernreaktoren und als Baustein von Lasern und Speziallampen. Wir gehen der kosmischen Herkunft von Dysprosium nach, die bis zur Verschmelzung ferner Neutronensterne zurückreicht, und wir schauen genauer hin, wo und wie dieses Metall heute tatsächlich gefördert wird. Der Abbau konzentriert sich zu einem überwältigenden Anteil auf Südchina, wo Ionenadsorptionstone die Gewinnung ermöglichen, jedoch mit spürbaren Folgen für Böden und Gewässer. Die Folge beleuchtet außerdem, welche Rolle Recycling, verbesserte Magnetdesigns und internationale Lieferkettenpolitik dabei spielen könnten, ein Element, das für die Energiewende unverzichtbar erscheint, auch verantwortungsvoller zu gewinnen.QuellenChemicool. (o. D.). Dysprosium element facts. https://www.chemicool.com/elements/dysprosium.htmlEmsley, J. (2011). Nature's building blocks: An A-Z guide to the elements (2. Aufl.). Oxford University Press.Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI. (2016). Dynamische Materialflussanalyse von Neodym und Dysprosium [Working Paper]. https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/ccn/2016/KSE-Dynamische-Materialfluss-Analyse.pdfGreenpeace Deutschland. (o. D.). Seltene Erden: Abbau gefährdet den Planeten. https://www.greenpeace.de/engagieren/nachhaltiger-leben/seltene-erden-abbau-gefaehrdet-den-planetenUmweltbundesamt. (o. D.). Factsheet Magnetmaterialien [PDF]. https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/3521/dokumente/factsheet-magnetmaterialien_fi_barrierefrei.pdfUtopia.de. (o. D.). Dysprosium: Vorkommen, Abbau und Verwendung der Seltenen Erde. https://utopia.de/ratgeber/dysprosium-vorkommen-abbau-und-verwendung-der-seltenen-erde_329005/

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