41. Niob (Nb) - Das Superleiter-Metall

In dieser Folge tauchen wir ein in die Welt von Niob, einem unscheinbaren grauen Metall, das in einigen der spannendsten Technologien unserer Zeit eine Schlüsselrolle spielt. Mit der Ordnungszahl 41 steht es im Periodensystem als Brücke zwischen Grundlagenforschung und Hochtechnologie.

Themen dieser Folge:

• Physikalische und chemische Eigenschaften: Schmelzpunkt 2.477 °C, Dichte 8,57 g/cm³, höchste Sprungtemperatur aller reinen Elementsupraleiter bei 9,25 Kelvin
• Entdeckungsgeschichte: Von Charles Hatchett 1801 als Columbium beschrieben, 1844 von Heinrich Rose nach der mythologischen Niobe, Tochter des Tantalos, benannt
• Vorkommen: Etwa 90 % der Weltproduktion stammen aus Brasilien (Pyrochlor-Lagerstätten in Araxá, Minas Gerais)
• Anwendung in mikrolegierten HSLA-Stählen für Pipelines, Karosserien und Brücken
• Superlegierungen wie Inconel 718 in Strahltriebwerken
• Supraleitende Magnete aus Niob-Titan in MRT-Geräten und im Large Hadron Collider am CERN
• Niob-3-Zinn im Fusionsreaktor ITER
• SRF-Resonatoren im European XFEL in Hamburg-Schenefeld
• Bunte Sammlermünzen aus Österreich, Lettland und Luxemburg durch Interferenzeffekte an Oxidschichten
• Rolle in der Quantencomputer-Forschung bei IBM, Google und Rigetti

Wissenschaftliche Quellen und weiterführende Literatur:

• Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. (2012): Chemistry of the Elements, 2. Auflage, Butterworth-Heinemann
• Holleman, A. F., Wiberg, E. & Wiberg, N. (2007): Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter
• Nowotny, J. et al. (2018): "Niobium oxide-based materials", Progress in Materials Science
• Devred, A. et al. (2014): "Status of ITER conductor development and production", IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• European Commission (2023): Study on the Critical Raw Materials for the EU 2023
• U.S. Geological Survey (2024): Mineral Commodity Summaries: Niobium
• Padamsee, H. (2017): "50 years of success for SRF accelerators", Superconductor Science and Technology
• Rose, H. (1844): "Über die Zusammensetzung der Tantalite", Annalen der Physik und Chemie

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⁠⁠⁠⁠Einschlafen mit Natur⁠⁠⁠⁠

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Hinweis: Die Vertonung ist KI unterstützt. Die neuen Folgen von Schlafreise durch das Universum sind komplett ohne produziert.