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.

При этом впервые удалось измерить атомную структуру, температуру, плотность и оптическую отражательную способность, рассказал автор исследования Мариус Миллот.

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.

Продолжение ниже

Продолжение

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.