1.媒体来源:
中时新闻网
2.记者署名:
江飞宇
3.完整新闻标题:
科学家以高能雷射将保特瓶转化为钻石
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▲科学家以高能雷射照射保特瓶以模拟海王星的内部,证明高温高压可以将碳压成钻石。
(图/Blaurock/HZDR)
俗话说“钻石是恒永远”,但是钻石本质是结晶的纯碳,而碳元素是宇宙中很常见,因此
科学家认为,假如有一个长期的高压环境,或许能经常性的压出钻石。他们推测像天王星、
海王星这样的冰行星中可能会出现“钻石雨”。科学家试着在实验室中使用普通塑胶,重
现钻石雨的过程。
新阿特拉斯(NewAtlas)报导,在地球上,钻石因其稀有性而备受推崇,但在其他星球上,
它们可能看起来像岩石一样普遍。天王星、海王星这些冰巨星以甲烷为主要成份,其深处
的高压和高温条件,压力可能将甲烷的氢原子给排除,把碳转化为固体钻石,然后像雨一
样落入大气层。
2017年,一组科学家就着手在实验室中试图重新创建这一过程。他们利用世界上最强大的
雷射-美国国家实验室的“直线加速器相干光源”(LCLS)来模拟冰巨星里的高温高压,再
用碳氢化合物为材料。当超级雷射把材料加热到高6000度高温,并产生了几百万个大气压
的强大冲击波后,确实形成了微小的纳米钻石。
尽管初步实验成功,但当年团队所用的碳氢化合物材料是聚苯乙烯(化学式C8H8,
Polystyrene,简称PS,就是保丽龙),它与冰巨星内部存在的元素还是有差别,因为现在
已知冰巨星里含有氧。因此研究人员试着以其他塑胶再来进行实验。
这一次他们选择的是聚对苯二甲酸乙二酯(化学式C10H8O4,又称达克龙、PET,也就是保
特瓶的材料),用超高能雷达对PET薄膜进行照射,然后使用两种不同的成像技术,来检查
是否生成奈米钻石。果然,他们检测到有奈米钻石。
与保丽龙不同,PET里含有氧,这更接近冰巨星的大气成份,研究人员表示,氧气的作用
加速了碳和氢的分裂,从而促进奈米钻石的形成,这意味着在冰巨星里,碳原子可以更容
易地结合并形成钻石。
这项研究不仅为冰巨行星上钻石雨的假设提供了实验的支持,而且也发明了微小钻石的一
种新的制造技术,虽然目前奈米钻石还过于小而没有用途,但是假如能够将其放大滋长,
它们可以成为工业磨料、抛光剂的成份。
文章来源:
X-ray laser converts plastic into diamonds, recreating Uranus rain
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6.备注:
刷一排钻石雨