Rubidium Rb

Entdeckung

Rubidium war das zweite Element, das mithilfe der Spektroskopie gefunden wurde. 1860 entdeckten Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff in Heidelberg mit ihrem neuen Spektroskop, das das Licht einer Flamme in seine Farben zerlegte, das Caesium.

1861 wandten sie dieselbe Technik auf das Mineral Lepidolith an und sahen tiefrote Spektrallinien, die zu keinem bekannten Element passten. Bunsen stellte anschließend Rubidiumverbindungen her und gewann eine nahezu metallische Probe.

Mehr als ein Jahrhundert später rückte Rubidium erneut ins Rampenlicht. 1995 kühlten Eric Cornell und Carl Wieman ein Gas aus Rubidium-87-Atomen bis haarscharf an den absoluten Nullpunkt und erzeugten das erste Bose-Einstein-Kondensat, einen neuen Materiezustand. Sie teilten sich 2001 den Nobelpreis für Physik mit Wolfgang Ketterle.

Herkunft des Namens

Der Name kommt vom lateinischen rubidus, „tiefrot“, nach den leuchtend roten Linien in seinem Spektrum. Das Symbol ist Rb, und das Wort hat dieselbe Wurzel wie der Edelstein Rubin.

Wichtigste Verwendungen

• Atomuhren: Rubidium-Frequenznormale sind kompakt und relativ preiswert und werden deshalb in Telekommunikationsnetzen, im Rundfunk und in Navigationssatelliten eingesetzt.
• Physikalische Forschung: Rubidium lässt sich leicht mit Lasern kühlen und gehört zu den gebräuchlichsten Atomen in Atominterferometern, Quantensimulatoren und Experimenten mit Bose-Einstein-Kondensaten.
• Medizin: Rubidium-82 wird in PET-Untersuchungen der Durchblutung des Herzmuskels verwendet.
• Sonstiges: Kleine Mengen gehen in Fotozellen, Spezialgläser und Dampfzellen-Magnetometer.

Isotope

Natürliches Rubidium ist ein Gemisch aus stabilem Rubidium-85 (etwa 72 %) und radioaktivem Rubidium-87 (etwa 28 %). Rubidium-87 hat eine Halbwertszeit von rund 49 Milliarden Jahren – länger als das Alter des Universums – und zerfällt durch Betazerfall zu Strontium-87. Die Messung dieses Paares ist die Grundlage der Rubidium-Strontium-Datierung, einer klassischen Methode zur Altersbestimmung alter Gesteine und Meteoriten. Medizinisches Rubidium-82 hat eine Halbwertszeit von nur etwa 75 Sekunden und wird unmittelbar vor der Untersuchung aus einem Strontium-82-Generator eluiert.

Im Alltag

Rubidium bildet selten eigene Minerale. Es kommt zusammen mit Kalium und Caesium in Mineralen wie Lepidolith und Pollucit vor und wird als Nebenprodukt der Lithium- und Caesiumgewinnung gewonnen. In der Erdkruste ist es überraschend häufig, etwa vergleichbar mit Kupfer oder Zink.

Der Körper behandelt Rubidium ähnlich wie Kalium und nimmt es in die Zellen auf, sodass jeder Mensch eine Spur davon in sich trägt, auch wenn es nicht als essenziell gilt. Das Metall wird in verschlossenen Glasampullen oder unter Öl aufbewahrt, weil bei Kontakt mit Wasser Wasserstoff mit explosiver Heftigkeit freigesetzt wird.