{"id":25828,"date":"2020-11-20T07:00:35","date_gmt":"2020-11-20T06:00:35","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/11\/20\/sternengeschichten-folge-417-fluor-und-sein-astronomisches-geheimnis\/"},"modified":"2025-05-14T16:52:37","modified_gmt":"2025-05-14T14:52:37","slug":"sternengeschichten-folge-417-fluor-und-sein-astronomisches-geheimnis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/11\/20\/sternengeschichten-folge-417-fluor-und-sein-astronomisches-geheimnis\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 417: Fluor und sein astronomisches Geheimnis"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.org\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/cdn.podigee.com\/media\/podcast_7374_sternengeschichten_episode_320865_sternengeschichten_folge_417_fluor_und_sein_astronomisches_geheimnis.mp3?v=1605005523\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/lNtmVwCJPqE\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/feeds.feedburner.com\/sternengeschichten\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/i><\/b><\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/cdn.podigee.com\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/417-sternengeschichten-folge-417-fluor-und-sein-astronomisches-geheimnis\/embed?context=external&#038;token=ha8WoS62j4qI_MmTp-2kKw\"><\/script><br \/>\n&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;<br \/>\n<b>Sternengeschichten Folge 417: Fluor und sein astronomisches Geheimnis<\/b><\/p>\n<p>In der heutigen Folge der Sternengeschichten geht es um das chemische Element Fluor. Was vielleicht nicht unbedingt nach Astronomie klingt. Aber h\u00f6chst astronomisch ist, wie wir noch h\u00f6ren werden. Im Alltag treffen wir das Fluor meistens im Badezimmer, n\u00e4mlich dann wenn wir uns die Z\u00e4hne putzen. Denn das Fluor kann unseren Zahnschmelz h\u00e4rter machen und vor Karies sch\u00fctzen. Was super ist, aber nicht Thema der Folge. Denn damit das hilfreiche Fluor seine Arbeit machen kann, muss es erstmal in die Zahnpastatube gelangen. Was jetzt nicht so schwer ist; in der Erdkruste ist Fluor das 13h\u00e4ufigste chemische Element. Da kommt es so gut wie immer gebunden vor, also in Kombination mit anderen Elementen, zum Beispiel in Form von Flussspat oder Fluorkiesels\u00e4ure. Das erste Mal chemisch isoliert, also quasi in Reinform entdeckt hat das Element der franz\u00f6sische Chemiker Henri Moissan im Jahr 1886, wof\u00fcr er dann 1906 auch den Chemie-Nobelpreis bekommen hat. Da hat man also gewusst, dass es so ein chemisches Element gibt und seine Eigenschaften erforschen k\u00f6nnen. Die fundamentale Frage wurde aber immer noch gekl\u00e4rt: Wo kommt das Zeug her?<\/p>\n<p>Und nat\u00fcrlich ist f\u00fcr das Fundament immer die Astronomie zust\u00e4ndig. Denn abgesehen von Wasserstoff und Helium muss jedes chemische Element irgendwo bei der Kernfusion im Inneren eines Sterns beziehungsweise durch andere astronomische Prozesse erzeugt werden. Also auch das Fluor. Bevor wir aber zur Astronomie kommen schauen wir nochmal kurz auf das Fluor selbst und das Periodensystem der Elemente. Dort finden wir das Fluor mit der Ordnungszahl 9. Weil es 9 Protonen in seinem Atomkern hat und die benachbarten Elemente sind Kohlenstoff, mit 6 Protonen; Stickstoff mit der Ordnungszahl 7, Sauerstoff mit Ordnungszahl 8 und auf der anderen Seite Neon mit der Ordnungszahl 10. So weit, so ordentlich. Jetzt schauen wir auf die Liste mit den h\u00e4ufigsten chemischen Elementen im Universum. Wasserstoff ist nat\u00fcrlich auf Platz 1, Helium auf Platz 2 &#8211; f\u00fcr diese beiden Elemente braucht man keine Sterne, die sind direkt beim Urknall selbst entstanden und deswegen auch so h\u00e4ufig. Auf Platz 3 kommt Sauerstoff, auf Platz 4 Kohlenstoff, auf Platz 5 finden wir Neon. Auf Platz 6 steht Eisen und auf Platz 7 finden wir Stickstoff. Dass Eisen so h\u00e4ufig ist, ist auch interessant &#8211; aber eine ganz eigene Geschichte die ich ein anderes Mal erz\u00e4hlen werden. Auf jeden Fall sehen wir, dass die ganzen Nachbarelemente von Fluor alle in den Top 7 auftauchen. Aber das Fluor schafft es nicht mal in die Top 20. In unserem Sonnensystem gibt es fast 5000 mal mehr Kohlenstoff als Fluor. Sauerstoff ist fast 9000 mal h\u00e4ufiger und selbst das obskure Neon ist noch fast 1500 mal h\u00e4ufiger. Was ist da los?<\/p>\n<p>Nun, zuerst einmal k\u00f6nnen wir feststellen, dass der Prozess der Fluor herstellt offensichtlich nicht sehr effektiv ist. Im Inneren von normalen Sternen l\u00e4uft die Fluor-Produktion tats\u00e4chlich eher sp\u00e4rlich. Dort wird ja vor allem Wasserstoff zu Helium fusioniert. In den Sp\u00e4tphasen eines normalen Sterns kriegt man dann aus dem Helium per Fusion noch Sauerstoff oder Kohlenstoff. Aus Kohlenstoff kann man Neon oder Natrium fusionieren; aus Sauerstoff kriegt man Silicium und daraus dann Eisen. Aber Fluor kommt bei diesen Reaktionen nicht vor. Zumindest nicht bei den \u00fcblichen Reaktionen was bedeutet, dass die Produktion von Fluor un\u00fcblich sein muss. <\/p>\n<figure id=\"attachment_29387\" aria-describedby=\"caption-attachment-29387\" style=\"width: 2000px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/2000px-Periodensystem_deutsch_-_neue_Farben.svg_.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/2000px-Periodensystem_deutsch_-_neue_Farben.svg_.png\" alt=\"\" width=\"2000\" height=\"1413\" class=\"size-full wp-image-29387\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-29387\" class=\"wp-caption-text\">Sch\u00f6n ordentlich&#8230; (<a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Datei:Periodensystem_deutsch_-_neue_Farben.svg\">Bild: gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Im wesentlichen hat man drei haupts\u00e4chliche und verschiedene M\u00f6glichkeiten und Orte im Verdacht, das Fluor des Universums herstellen zu k\u00f6nnen. Zuerst einmal w\u00e4ren da die sehr gro\u00dfen Sterne. Also Sterne, die am Ende ihres Lebens bei einer gewaltigen Supernova explodieren k\u00f6nnen. Die zweite M\u00f6glichkeit w\u00e4ren AGB-Sterne, also Sterne mit ein wenig geringerer Masse als die Sterne vom ersten Punkt, die sich am Ende ihres Lebens aufbl\u00e4hen und in deren Gasschichten jede Menge unterschiedliche Kernreaktionen stattfinden k\u00f6nnen. Und dann gibt es als drittes noch die M\u00f6glichkeit von Novae. Also ein Sterne die Helligkeitsausbr\u00fcche zeigen die nicht ganz so super sind wie die bei Supernovae. Die lasse ich jetzt aber mal aus, weil diese M\u00f6glichkeit sehr hypothetisch ist und es auch keine Beobachtungsdaten dazu gibt.<\/p>\n<p>Schauen wir uns daf\u00fcr die AGB-Sterne nochmal genauer an. Diese Dinger sind ziemlich komplex; noch komplexer als ein normaler Stern, der schon ziemlich komplex ist. Es handelt sich dabei um Sterne die so viel Masse haben wie unsere Sonne beziehungsweise ein bisschen weniger oder mehr. Die ganze Geschichte der AGB-Sterne hebe ich mir f\u00fcr eine andere Folge auf. Aber es geht auf jeden Fall um das, was in der Sp\u00e4tphase des Lebens so eines Sterns passiert. Unsere Sonne, die derzeit noch in der Mitte ihres Lebens steht, fusioniert in ihrem Kern Wasserstoff zu Helium. Nur dort ist es hei\u00df genug daf\u00fcr. Irgendwann wird im Kern der Wasserstoff ausgehen, dann f\u00e4llt &#8211; wie ich schon oft erz\u00e4hlt habe &#8211; der Strahlungsdruck der Fusion weg. Der Stern f\u00e4llt dann unter seinem eigenen Gewicht ein wenig in sich zusammen, wodurch es in seinem Zentrum hei\u00dfer wird als vorher. So hei\u00df, dass jetzt auch das Helium fusionieren kann. Und weiter au\u00dfen wird es jetzt hei\u00df genug, dass der dortige noch nicht fusionierte Wasserstoff auch fusioniert werden kann. Wir haben jetzt also einen Stern, in dessen Zentrum Helium fusioniert wird und in einer weiter au\u00dfen liegenden Schale findet Wasserstofffusion statt. Das Spiel setzt sich fort; aus dem Helium im Kern wird Sauerstoff und Kohlenstoff, die auch wieder fusioniert werden k\u00f6nnen. Die Heliumfusion wandert ein St\u00fcck nach au\u00dfen; die Wasserstofffusion noch weiter raus. Wir kriegen also einen Stern, der aus verschiedenen Schalen besteht in denen verschiedenen Fusionsreaktionen stattfinden. Bei all diesen Reaktionen entstehen alle m\u00f6glichen Reaktionsprodukte. Es fliegen alle m\u00f6glichen Atomkerne und Bruchst\u00fccke von Atomkernen durch die Gegend. Und wenn die richtigen Teilchen auf die richtige Weise zusammentreffen, gibt es Fluor. <\/p>\n<p>Genau so wie man Fluor in solchen Sternen machen kann, kann man es aber auch wieder zerst\u00f6ren. Wenn die richtigen &#8211; oder in unserem Fall dann eher die falschen &#8211; Teilchen auf ein Fluoratom treffen, dann wandelt es sich in ein anderes Element um. Wenn das Fluor also nicht rechtzeitig aus dem Inneren des Sterns in die oberfl\u00e4chennahen Regionen kommt, aus denen es ins All hinaus geschleudert werden kann, bringt uns das nicht weiter. Die besten AGB-Sterne f\u00fcr die Fluor-Produktion haben circa die dreifache Sonnenmasse, recht viel mehr als 4 oder weniger als 2 Sonnenmassen sollten es nicht sein. <\/p>\n<figure id=\"attachment_6824\" aria-describedby=\"caption-attachment-6824\" style=\"width: 2448px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/crabnebula.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/crabnebula.jpg\" alt=\"\" width=\"2448\" height=\"2244\" class=\"size-full wp-image-6824\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-6824\" class=\"wp-caption-text\">Supernova! Wichtig f\u00fcr die Zahnpastaindustrie (Bild: X-ray: NASA\/CXC\/J.Hester (ASU); Optical: NASA\/ESA\/J.Hester &#038; A.Loll (ASU); Infrared: NASA\/JPL-Caltech\/R.Gehrz (Univ. Minn.))<\/figcaption><\/figure>\n<p>Neben den AGB-Sternen habe ich vorhin auch noch Supernova-Explosionen erw\u00e4hnt. Auch da fliegen jede Menge Teilchen und Atome mit sehr viel Wumms durch die Gegend was zur Produktion ungew\u00f6hnlicher chemischer Elemente f\u00fchren kann, wie ich ja auch schon in Folge 412 erkl\u00e4rt habe. Was bei einer Supernova-Explosion auch noch in gro\u00dfer Menge entsteht sind Neutrinos. Diese Elementarteilchen entstehen immer und \u00fcberall bei Kernreaktionen in Sternen und anderswo im Universum; der Kosmos ist voll mit ihnen. Wir merken aber nichts davon, weil sie so gut wie nie mit normaler Materie in Wechselwirkung treten. In jeder Sekunde fliegen Billiarden von Neutrinos durch unseren K\u00f6rper, ohne das wir das davon mitkriegen. Aber wenn man wirklich, wirklich, wirklich viele Neutrinos auf vergleichsweise kleinem Raum hat &#8211; wie zum Beispiel bei einer Supernova-Explosion &#8211; und noch dazu jede Menge passende chemische Elemente, dann k\u00f6nnen spannende Dinge passieren. Denn ab und zu kann so ein Neutrino DOCH mit einem Atomkern in Wechselwirkung treten. Dann schubst es &#8211; vereinfacht gesagt &#8211; ein Proton aus einem Neon-Atom und das Resultat ist Fluor. Denn &#8211; wie ich zu Beginn gesagt habe &#8211; Neon hat 10 Protonen im Atomkern; Fluor hat 9 davon. <\/p>\n<p>Das wirklich spannende an der Neutrino-Geschichte haben die amerikanischen AstronomInnen Catherine Pilachowski und Cameron Pace im Jahr 2015 herausgefunden. Sie haben Sterne nach Fluorwasserstoff abgesucht. Das ist ein extrem giftiges Gas das wir hier auf der Erde zum Beispiel verwenden, um Benzin herzustellen. Aber wir finden es auch im All, denn einerseits ist Fluor ein chemisches Element das sich extrem gern mit anderen Elementen verbindet und andererseits ist Wasserstoff ja \u00fcberall im Kosmos. Wenn irgendwo Fluor produziert wird, dann ist es also keine schlechte Idee nach Fluorwasserstoff zu suchen. Das giftige Gas wurde in 51 Sternen entdeckt; mehr als die H\u00e4lfte der Sterne die untersucht wurden. Das war eine \u00fcberraschend gro\u00dfe Menge, denn die Sterne, die Pilachowski und Pace untersucht haben, waren normale Sterne, keine AGB-Sterne oder Supernova-Explosionen. Das Fluor das dort vorhanden ist, muss also schon vorher irgendwo anders produziert worden sein. Mit so viel Fluor wie bei der Studie gefunden wurde, hat man aber damals nicht gerechnet. Damals dachte man, dass man die Menge an Fluor im Universum durch die Produktion in AGB-Sternen erkl\u00e4ren kann und ohne die Neutrinos bei Supernova-Explosionen auskommt. Mit den neuen Daten war das aber nicht mehr vereinbar; es muss auch noch andere Fluorquellen geben: Eben die Supernova-Explosionen.<\/p>\n<p>Das Fazit dieser Geschichte: Wir wissen immer noch nicht <i>genau<\/i> wo das Fluor herkommt. <a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/2003.04656\">Sp\u00e4ter durchgef\u00fchrte Untersuchungen<\/a> haben best\u00e4tigt, dass es auf jeden Fall mehrere unterschiedliche Quellen braucht. Eine einfache Antwort gibt es nicht. Was aber auch \u00fcberraschend gewesen w\u00e4re. Und irgendwie ist es auch cool zu wissen, dass wir unsere Zahnpasta und unsere &#8211; hoffentlich! &#8211; gesunden Z\u00e4hne zum Teil der Tatsache zu verdanken haben, dass vor langer Zeit fern im Universum gro\u00dfe Sterne explodiert sind und dabei geisterhafte Neutrinos genau die Atome produziert haben, die wir uns auf die Zahnb\u00fcrste schmieren&#8230;<\/p>\n<p> \t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/vg07.met.vgwort.de\/na\/c58ddf6b33d945238d809f08c1320c7a\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. Die Folge gibt es auch als MP3-Download und YouTube-Video. Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei Spotify. Mehr Informationen: [Podcast-Feed][iTunes][Bitlove][Facebook] [Twitter] \u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len. &#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212; Sternengeschichten Folge 417: Fluor und sein astronomisches Geheimnis In der heutigen Folge der Sternengeschichten [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":11822,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11,767],"tags":[1174,1915,1916,18,2983,3053,3168,4439,5227,5232,6636,8184,10571,10789,10811,11319,12860,195,13886,422,172,28],"class_list":["post-25828","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-naturwissenschaften","category-sternengeschichten","tag-agb-sterne","tag-astrochemie","tag-astrodicticum","tag-astronomie","tag-cameron-pace","tag-catherine-pilachowski","tag-chemie","tag-elementhaeufigkeit","tag-fluor","tag-fluorwasserstoff","tag-henri-moissan","tag-kernfusion","tag-neutrino","tag-nova","tag-nukleosynthese","tag-periodensystem","tag-schalenbrennen","tag-sterne","tag-sternengeschichten","tag-supernova","tag-universum","tag-wissenschaft"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25828","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=25828"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25828\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":25829,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25828\/revisions\/25829"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11822"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25828"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25828"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25828"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}