Punctul de topire al diamantelor este cu peste 700 de grade Celsius mai scăzut decât se credea
Oamenii de știință au topit diamante cu un laser puternic pentru a realiza unele dintre cele mai precise măsurători ale punctului de topire evaziv al acestui mineral extrem de rezistent - și au descoperit o diferență de peste 700 de grade Celsius față de experimentele anterioare, conform unui studiu publicat pe pe 13 august în revista Nature Physics, transmite luni Live Science.
Este ciudat să ne gândim la punctul de topire al diamantului, cel mai dur material natural de pe Pământ, dar și acest material se topește atunci când este detonat cu lasere extrem de puternice în condițiile potrivite. Înțelegerea modului în care diamantul răspunde la undele de șoc de la lasere este o parte importantă a dezvoltării fuziunii nucleare, procesul care alimentează stelele. Fuziunea nucleară este, de asemenea, o sursă potențială de energie pentru viitor, așa că cercetătorii au depus mult efort în dezvoltarea de modele care descriu și prezic cum se comportă diamantul în condiții extreme.
Deși datele experimentale și modelele teoretice se potrivesc destul de bine în majoritatea cazurilor, au existat unele discrepanțe ciudate pe care oamenii de știință nu au putut să le explice. Cea mai mare este diferența de 1244°C - aproximativ 20% - între datele experimentale anterioare și temperaturile de topire ale diamantului prezise de model. Au existat, de asemenea, unele dezbateri cu privire la posibilitatea ca diamantul să își reorganizeze atomii într-un alt tip de carbon solid înainte de a se transforma într-un lichid la sfârșitul procesului de topire.
Cercetătorii s-au străduit să explice aceste discrepanțe, deoarece condițiile în care se topește diamantul sunt atât de extreme încât este extraordinar de dificil să se măsoare în laboratoarele de pe Pământ. Cu toate acestea, noi experimente ar putea oferi în sfârșit soluția pe care oamenii de știință au urmărit-o timp de două decenii.
În studiul publicat pe 13 august în revista Nature Physics, oamenii de știință au electrocutat plăci minuscule de diamant sintetic cu un laser ultraviolet, creând unde de șoc atât de puternice încât, pe măsură ce treceau prin probe, diamantul își schimba aspectul din transparent în oglindă. Creșterea puternică a reflectivității este o indicație a faptului că diamantul s-a topit. Combinând această modificare cu măsurători ale strălucirii diamantelor din timpul experimentului, cercetătorii au stabilit temperatura de topire cu mare precizie.
'Am reușit să prelevăm mostre minuscule de diamante și să le comprimăm prin electroșocuri la temperaturi mai ridicate decât suprafața Soarelui și la presiuni mai mari decât în centrul lui Neptun și Uranus - și totuși să măsurăm structura atomică, temperatura, densitatea și reflectivitatea optică', a declarat într-un comunicat co-autorul studiului, Marius Millot, cercetător științific la Laboratorul Național Lawrence Livermore din California.
Echipa a descoperit că temperatura de topire a mostrei de diamant a fost cu peste 1.300 de grade Fahrenheit (704 grade Celsius) mai mică decât se credea anterior - punând punctul de topire în concordanță cu predicțiile teoretice și explicând în sfârșit discrepanța de lungă durată.
Echipa a măsurat, de asemenea, structura atomică a mostrelor cu difracție de raze X și a observat că diamantul nu a trecut la un alt tip de carbon solid înainte de topire, posibil pentru că energia necesară pentru rearanjarea atomilor era prea mare, au scris cercetătorii.
Cu toate acestea, ei au emis și ipoteza că șocurile multiple ar putea fi suficient de puternice pentru ca această tranziție să aibă loc și că modul în care șocurile sunt aplicate diamantului ar putea afecta modul în care acesta își schimbă starea de agregare. Înțelegerea acestui aspect este importantă pentru cercetarea fuziunii nucleare, deoarece anumite tipuri de experimente implică topirea și zdrobirea unei capsule de diamant cu lasere pentru a supune conținutul capsulei, deuteriu și tritiu în stare solidă, la o presiune de peste 30 de petapascali și temperaturi mai mari de 180 de milioane de grade Fahrenheit (100 de milioane de grade Celsius), condițiile necesare pentru ca o reacție în lanț de fuziune nucleară să aibă loc.
Cercetătorii au descoperit că între aproximativ 660 și 1.060 de gigapascali și la aproximativ 6.727 grade Celsius, diamantul există sub formă de bucăți solide care plutesc în carbon lichid. Pe măsură ce presiunea crește, mai multe diamante se transformă în carbon lichid, despre care se crede că este un material foarte neobișnuit. Spre deosebire de majoritatea formelor pe care le ia carbonul pe Pământ - cum ar fi cărbunele, grafitul și diamantul - carbonul lichid este metalic, deci conduce electricitatea.
Cunoașterea modului în care se comportă diamantul în condiții atât de extreme este importantă și pentru înțelegerea planetelor gigantice de gheață Uranus și Neptun. Pe baza măsurătorilor efectuate de sonda spațială Voyager 2 la sfârșitul anilor 1980 și a experimentelor de laborator de pe Pământ, oamenii de știință cred că în interiorul acestor planete plouă cu bucăți uriașe de diamant și că mantaua lor ar putea avea oceane de carbon lichid pe care plutesc diamante ca niște aisberguri. Noua cercetare înseamnă că oamenii de știință pot face predicții mai bune despre interiorul planetelor și ciclurile lor de carbon.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Andreea Preda)
Sursa foto: livescience.com
Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - marketing@agerpres.ro.
Alte știri din categorie
Telescoapele Hubble și James Webb au descoperit 27 de noi obiecte dincolo de orbita lui Neptun
Telescoapele spațiale Hubble și James Webb au colaborat pentru a viza unele dintre cele mai mici și mai îndepărtate obiecte din Sistemul Solar, descoperind că istoria acestor obiecte minuscule, aflate dincolo de orbita planetei Neptun, este mai enigmatică decât se credea, conform a două studii publicate la 8 septembrie în The Astronomical Journal, t
Himalaya se apropie de un punct critic, mijloacele de trai a milioane de oameni sunt în pericol (raport)
Masivul Himalaya se apropie de un punct critic întrucât ghețarii din acest masiv se topesc mai repede decât în urmă cu un deceniu, fenomen care amenință securitatea aprovizionării cu apă pe măsură ce regiunea se apropie de un ''volum maxim'', preconizat să fie atins până la jumătatea secolului, potrivit unui studiu dat publicităț
Incendiu pe o insulă din Croația/ 500 de persoane evacuate și 3.500 de hectare distruse de flăcări
Aproximativ 500 de persoane au fost evacuate în noaptea de sâmbătă spre duminică de pe insula croată Brac, afectată de un incendiu care a distrus 3.500 de hectare de vegetație și s-a apropiat de locuințe, au anunțat autoritățile citate de AFP. Incendiul, care a izbucnit joi, 'rămâne activ', dar 'după o noapte extrem de dificilă, s
Spania: Incendiu de vegetație în interiorul regiunii Costa del Sol, trei răniți
Un incendiu de vegetație izbucnit în interiorul popularei destinații turistice Costa del Sol, lângă Marbella în sudul Spaniei, a făcut trei răniți duminică, au raportat serviciile de urgență, notează AFP. Incendiul s-a declanșat într-o zonă deluroasă din proximitatea Benahavis, un sat exclusivist unde locuiește o import
Directorul companiei Anthropic lansează un apel la încetinirea ritmului de dezvoltare a inteligenței artificiale
Directorul companiei Anthropic, Dario Amodei, a lansat sâmbătă un apel la încetinirea vitezei de dezvoltare a inteligenței artificiale (AI), invocând necesitatea unui control mai strict al evoluțiilor sale, precum și incidentul survenit în iulie la OpenAI, informează AFP.
O metodă de editare genetică ar putea oferi un tratament de durată pentru o boală hepatică rară (studiu)
Cercetătorii din Australia au dezvoltat o metodă de editare a genomului care ar putea oferi un tratament mai durabil pentru copiii care suferă de o afecțiune hepatică genetică rară, informează Xinhua. Cercetătorii au făcut un pas important către depășirea unei provocări cheie în terapia genică pentru copiii cu tulburări metabolice hepatice: creșterea fic
Planeta Mercur se micșorează cu o rată mai rapidă decât se credea
O analiză a caracteristicilor suprafeței lui Mercur a dezvăluit că planeta cea mai apropiată de Soare se micșorează mai repede decât credeau oamenii de știință, conform unui studiu publicat joi (10 septembrie) în revista Geophysical Research Letters, transmite
Creierul nou-născuților reacționează mai puternic la plânsul altor bebeluși decât la vorbire (studiu)
Un studiu, la care a participat Universitatea Deusto din Bilbao, în nordul Spaniei, a constatat că în cazul nou-născuților creierul se activează mai mult la plânsul altor bebeluși decât la vorbire, deși se credea că aceasta din urmă ocupă un loc privilegiat pentru ființa umană încă de la începutul vieții, transmite vineri agenția de presă
Sam Altman de la OpenAI ia în considerare încetinirea dezvoltării AI și speră ca și alții să îi urmeze exemplul
OpenAI analizează posibilitatea de a încetini dezvoltarea inteligenței artificiale (AI) de ultimă generație, iar directorul său executiv, Sam Altman, și-a exprimat speranța ca și alte companii din sector să facă același lucru, relatează vineri agenția de presă EFE care citează Bloomberg. Sam Altman le-a comunicat angajaților, în ca
Anthropic blochează utilizarea inteligenței artificiale pentru cercetări în domeniul armelor biologice
Compania Anthropic din Statele Unite a anunțat joi că a blocat în ultimele luni mai multe încercări ale unor cercetători de a folosi inteligența sa artificială Claude la cercetări legate de posibila dezvoltare a unor arme biologice, transmite dpa. Anthropic, rivală a OpenAI - dezvoltatorul ChatGPT, a avertizat totodată că intențiil
Cercetătorii prevăd o 'revoluție' în domeniul prognozelor datorită AI și a datelor climatice
După ce au transferat cantități imense de date referitoare la climă și mediu, de la agenția spațială americană, NASA, pe servere conectate la un supercalculator, cercetătorii elvețieni sunt de părere că modelarea cu ajutorul inteligenței artificiale (AI) ar putea contribui la o adevărată 'revoluție' în sistemele de prognoză, relatează vineri AFP.
Probabilitatea unui El Nino istoric a ajuns acum la 75% (NOAA)
Actualul fenomen climatic El Nino a continuat să se intensifice în luna august și are acum o probabilitate de 75% de a deveni cel mai puternic înregistrat vreodată, a anunțat joi Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA), potrivit AFP. Potrivit măsurătorilor și modelărilor, El Nino va continua să se intensifice până la atingerea
Summitul Spațial de la Paris: Ariane 6 va lansa o capsulă cargo europeană spre ISS
Capsula cargo europeană Nyx, concepută de The Exploration Company, va efectua prima sa misiune spre Stația Spațială Internațională (ISS) după ce va fi lansată de o rachetă Ariane 6, în virtutea unui contract de 760 de milioane de euro semnat joi cu Agenția Spațială Europeană (ESA) la Summitul Spațial de la Paris, informează AFP. 'Ne așteptăm ca prima
Stația Polară Tara și-a început misiunea pe banchiza din Arctica
Stația Polară Tara, un laborator științific plutitor ce are forma unui iglu, a început miercuri expediția sa în derivă pe banchiza Oceanului Arctic, care urmează să fie prelungită până la sfârșitul anului 2027, a anunțat joi Fundația Tara Ocean, informează AFP. Plecată din portul orașului francez Lorient pe 19 iulie, stația, ocupată de












