Wie findest du diesen Fakt?
Manche Elemente sind berühmt dafür, radioaktiv zu sein. Uran, Plutonium, Radium. Bismut steht nicht auf dieser Liste. Es ist ein schweres, silbriges Metall, das in Lehrbüchern lange als völlig stabil galt. Nur: Die Lehrbücher lagen falsch.
Das stabile Atom, das keins war
Jahrzehntelang galt Bismut-209 als schwerstes Isotop in der Natur, das nie zerfällt. Dabei hatten Theoretiker laut Science News schon mehr als 50 Jahre vorher vorhergesagt, dass es ganz langsam zerfallen müsste. Experimente zwischen 1949 und 1972 fanden aber nichts, und die Idee geriet in Vergessenheit.
2003 veröffentlichte dann ein Team am Institut d’Astrophysique Spatiale im französischen Orsay den Beweis in Nature. Bismut-209 zerfällt doch: Es stößt ein Alphateilchen aus und wird zu Thallium-205.
Langsamer als langsam
Der Haken ist das Tempo. Das Team maß eine Halbwertszeit von etwa 19 Trillionen Jahren. So lange dauert es, bis die Hälfte eines Haufens Bismut-209-Atome zerfallen ist. Science News rechnet das auf ungefähr das 1,4-Milliardenfache des heutigen Alters des Universums hoch. Guinness World Records führt es als längste je gemessene Halbwertszeit beim Alphazerfall.
Wie erwischt man etwas so Seltenes? Mit sehr vielen Atomen und einem sehr kalten Detektor. Die Forschenden nutzten ein Bolometer, einen Sensor für winzige Wärmestöße, gekühlt auf 20 Millikelvin, also knapp über dem absoluten Nullpunkt. Ein bismuthaltiger Kristall schluckt ein Alphateilchen, wird minimal wärmer, und der Sensor macht daraus ein Signal. In zwei Messläufen mit 31 und 62 Gramm Bismut zählte das Team in 5 Tagen 128 solcher Ereignisse.
Bonusfakt: Gesucht hat das eigentlich niemand. Das Team war auf der Jagd nach Dunkler Materie und bemerkte die unerwarteten Zerfälle bei einer Routineprüfung seiner Detektoren auf Verunreinigungen.
Gefährlich wird Bismut dadurch nicht. Laut Physics World tragen die Alphateilchen nur sehr wenig Energie, auch deshalb war der Zerfall so schwer zu entdecken. Für alle praktischen Zwecke verhält sich das Metall stabil. Es ist es nur eben nicht ganz. Für immer ist offenbar etwas kürzer als versprochen.