При этом впервые удалось измерить атомную структуру, температуру, плотность и оптическую отражательную способность, рассказал автор исследования Мариус Миллот.
Статью можно прослушать
Алмаз отказался плавиться по теории: новое открытие меняет модель строения планет
Эксперимент, проведенный в лаборатории имени Лоуренса, заставит планетологов изменить свои взгляды на строение планет и поможет физикам-ядерщикам продвинуться в создании управляемых термоядерных реакций.
Britannica
В эксперименте Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса частицы алмаза подвергали ударному сжатию. При этом давление в три раза превысило давление в ядре Земли, а температура достигла около 7300 К — больше, чем на поверхности Солнца.
Результаты разрешили парадокс, обнаруженный 20 лет назад группой сотрудников той же организации: в экспериментах наблюдаемая и предсказанная температуры плавления алмаза различались примерно на 20 %.
Загадку разрешило нынешнее исследование. Тогда теоретики предполагали, что при давлениях порядка 1 ТПа углерод перейдет в фазу BC8, которая плотнее обычной структуры алмаза и более устойчива к давлению. Однако этого не произошло: при таком давлении алмаз сохранил свою нормальную решетку, а затем сразу расплавился.
Фаза BC8
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Планетарные теории придется перестроить
Статья авторов исследования в Nature поясняет, что этот результат важен для понимания устройства таких ледяных планет-гигантов, как Нептун и Уран, в недрах которых под сильным давлением идет «алмазный дождь».
Их находка полезна и для развития инерциального управляемого термоядерного синтеза: при этом методе топливо подвергают быстрому сжатию и нагреву с помощью лазеров. Оболочки для топливных «таблеток» делают именно из алмаза.
«Наше исследование дает эталонные данные атомного масштаба для квантовых симуляций конденсированного вещества в экстремальных условиях — они важны для понимания строения недр планет. Улучшенное понимание процесса плавления алмаза также может оказаться полезным для достижения более высокого выхода энергии в лазерном термоядерном синтезе», — заявили исследователи.
Загружаем