Az arany extrém körülmények között

Rendkívüli körülmények között az arany atomjai átrendeződnek, és teljesen új rácsszerkezetet vesznek fel. Amikor pedig a nyomást addig növeljük, hogy az már megegyezik a Föld középpontjában tapasztalható viszonyokkal – akkor kezd az arany igazán extrém módon viselkedni.

Az amerikai Lawrence Livermore Országos Laboratórium 21. századi alkimistái fogták a nagy energiájú lézerüket, és a végletekig hevítették vele az aranyat, miközben döbbenetesen nagy nyomásnak is kitették.

A kísérlet egyébként egy apró műanyag lapka közbeiktatásával zajlott. A műanyagot a lézer és az arany közé helyezték, majd meglőtték lézerrel, gyakorlatilag felrobbantották. Ettől lökéshullámok keletkeztek, ezek érték el közvetlenül az aranyat és nanoszekundumok alatt szélsőségesen magas hőmérsékletre melegítették.

Ezután Röntgen-sugarakkal sugározták be az anyagmintát, hogy a visszaverődő, szóródó sugarak elemzésével meghatározzák az arany anyagszerkezetét. Első alkalommal tudtak egyszerre ilyen magas hőmérsékletet és nyomást előállítani, majd a hatást röntgendifrakcióval vizsgálni.

Az aranyatomok általában lapon középpontos (lapcentrált) fémrácsba rendeződnek, ahol az atomok a képzeletbeli kockák csúcsain, élein és lapjain helyezkednek el. Az eddigi kísérletekben általában szobahőmérsékleten vizsgálták az arany kristályszerkezetét, miközben csak lassan emelték a nyomást. Ilyen körülmények között az arany megbízhatóan megtartotta lapcentrált kockarácsát.

Most az egész melegítés és nyomásemelkedés a pillanat tört része alatt ment végbe, ami arra vette rá az aranyat, hogy atomjai tércentrált kockarács-struktúrába rendeződjenek. Ez energetikailag nem ideális kristályszerkezet az arany számára, így normál körülmények között nem is jön létre.

A kutatók úgy látták, hogy az aranyatomok akkor kezdenek átrendeződni lapcentrált kockarácsból tércentráltba, amikor a nyomás eléri a 220 gigapascalt. Ez 2,2 milliószorosa a légköri nyomásnak.

Amikor pedig elérték a Föld középpontjában tapasztalható tapasztalható 330 GPA nyomást, az arany megolvadt.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük