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Die chemischen Elemente Bor und Beryllium tauchen in unserem Alltag nicht sonderlich oft auf. Sollte man zum Beispiel Bor einmal zu Gesicht bekommen, ist es vermutlich ein unscheinbares braunes Pulver. Es wird manchmal in Waschmittel verwendet oder in Pflanzenschutzmitteln - aber im Gegensatz zu Elementen wie Sauerstoff oder Eisen ist es nicht sonderlich prominent. Das selbe gilt für das Leichtmetall Beryllium. Wer nicht zufällig einen Gammastrahlendetektor oder einen Kernreaktor zuhause rumstehen hat, wird kaum auf Beryllium treffen. Aber aus astronomische Sicht sind diese beiden chemischen Elemente definitiv spannend.

Ich habe hier im Podcast ja immer wieder Mal über die Entstehung der Elemente gesprochen. Die beiden einfachsten Atome, Wasserstoff und Helium, sind direkt beim Urknall selbst entstanden. Andere, für uns Menschen wichtige Elemente wie Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoff werden durch Kernfusion im Inneren von Sternen gebildet. Wieder andere, wie Gold oder Silber, entstehen durch die hochenergetischen Prozesse bei Supernova-Explosionen oder der Kollision von Sternen. Manche, wie Radium oder Polonium entstehen, wenn andere Elemente radioaktiv zerfallen. Man könnte darüber streiten, was der wahre Ursprung solcher Elemente ist: Radium zum Beispiel bildet sich, wenn radioaktives Uran zerfällt. Uran selbst aber entsteht vor allem, wenn zwei Neutronensterne kollidieren. Und dann gibt es noch jede Menge Elemente, die wir nur kennen, weil wir sie selbst in unseren Teilchenbeschleunigern hergestellt haben.

Schaut man sich alle uns bekannten chemischen Elemente an, kann man für jedes davon den Prozess identifizieren, der am meisten zu seiner Existenz beigetragen hat. Helium zum Beispiel wird auch bei der Kernfusion im Inneren von Sternen produziert. Die absolute Mehrheit des Heliums im Universum stammt aber direkt vom Urknall. Aluminium wird im Inneren von großen Sternen gebildet, kann aber zum Teil auch bei Supernova-Explosionen entstehen. Für jedes Element gibt es einen dominierenden Prozess und die möglichen Prozesse habe ich vorhin aufgezählt. Zwei chemische Elemente tanzen aber aus der Reihe. Sie entstehen auf einem ganz speziellen Weg, der sich von den anderen Methoden unterscheidet. Es handelt sich natürlich um Bor und Beryllium und diese beiden Elemente verdanken ihre Existenz den kosmischen Teilchenbeschleunigern.

Und damit sind natürlich keine Maschinen gemeint, die irgendwelche Aliens gebaut haben. Ok, ich kann jetzt nicht ausschließen, dass es so etwas nicht gibt - aber das ist definitiv nicht das Thema dieser Folge. Teilchenbeschleuniger, die hier wir auf der Erde gebaut haben, sind genau das, wonach sie klingen: Maschinen, in denen Atome oder subatomare Teilchen sehr stark beschleunigt werden. Dann bringt man diese Teilchen dazu, miteinander zu kollidieren und bei diesen Kollisionen können alle möglichen Sachen passieren. Aus der dabei freiwerdenden Energie können neue Teilchen entstehen und idealerweise sind es welche, die wir bisher noch nicht entdeckt haben. Teilchen können aber auch umgewandelt werden. Man kann zum Beispiel durch passenden Kollisionen dafür sorgen, dass ein paar der Bausteine eines Atomkerns aus diesem Kern quasi herausgeschlagen und entfernt werden. Protonen sind genau solche Bausteine und die Anzahl der Protonen bestimmt, um welches chemische Element es sich handelt. Wasserstoff hat immer ein Proton im Kern, Helium immer genau zwei, Lithium immer drei, Beryllium hat vier Protonen und Bor hat fünf. Und so weiter: Bei 82 Protonen im Kern kriegen wir das Element Blei und wenn wir im Teilchenbeschleuniger drei dieser Protonen rauswerfen, dann landen wir bei einem Kern mit 79 Protonen, was nichts anderes als das chemische Element Gold darstellt. Oder anders gesagt: Wir können tatsächlich Blei in Gold verwandeln, aber natürlich nur in enorm geringen Mengen und absurd viel Aufwand. Reich wird man dadurch nich