Paul Sparks
0 
3334
476
Onder extreme omstandigheden herschikt goud zijn atomen en vormt het een voorheen onbekende structuur. En toen de druk werd opgevoerd tot het equivalent van die in het midden van de aarde, werd het goud nog vreemder.
De bevinding komt van een nieuwe studie waarin onderzoekers van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) en de Carnegie Institution for Science hun 21e-eeuwse alchemie beoefenden in het Argonne National Laboratory in Illinois. Met behulp van een hoogenergetische laser verhitten ze goud tot extreme temperaturen en comprimeerden het tot drukken zo hoog als die in het midden van de aarde..
Meer specifiek plaatsten ze een klein stukje plastic voor een stuk goud en schoten vervolgens een hoogenergetische laser door het plastic, wat in feite een explosie veroorzaakt die plastic de ene kant op stuurt en schokgolven in de tegenovergestelde richting. hoofdauteur Richard Briggs, een postdoctoraal wetenschapper bij LLNL. [De 8 grootste mysteries over de aarde]
Die schokgolven raakten het goud en zorgden ervoor dat het binnen nanoseconden zeer snel samendrukte en opwarmde. Vervolgens raakten ze het goud met röntgenstralen en ontdekten waar de röntgenstralen weerkaatsten om de structuur te achterhalen. Dit is "de eerste keer dat we ooit zulke hoge druk en hoge temperaturen hebben kunnen bereiken en ze tegelijkertijd met röntgenstralen kunnen bekijken", vertelde Briggs. Wat ze zagen was "zeker een verrassing."
Goud vormt meestal een kristallijne structuur die materiaalwetenschappers face-centered cubic (fcc) noemen. Stel je een kubus voor als een dobbelsteen. Atomen zouden op elke hoek en elk gezicht zitten, zei Briggs. Maar de meeste experimenten die op goud zijn uitgevoerd, omvatten het langzaam en bij kamertemperatuur samenpersen, voegde hij eraan toe.
Omdat het zo loyaal deze kubusvormige structuur in het midden van het gezicht vormt, is goud gebruikt als een soort "standaard" in hogedrukexperimenten om de druk te berekenen, zei Briggs. Maar toen Briggs en zijn team het goud snel bij hoge temperaturen comprimeerden, vormde het wat de lichaamsgerichte kubische (bcc) structuur wordt genoemd. Deze meer open structuur verpakt atomen op een minder efficiënte manier in een ruimte, wat betekent dat het goud niet de voorkeur geeft aan deze vorm, zei hij. Als je je de dobbelsteen opnieuw zou voorstellen, zou het zijn alsof atomen op elke hoek zitten, met slechts één atoom in het midden.
De bevinding dat goud deze nieuwe structuur kan vormen, kan de manier veranderen waarop wetenschappers het element als standaard gebruiken in hogedrukexperimenten, zei Briggs..
Het team ontdekte dat de structuur van goud begon te veranderen van fcc naar bcc bij ongeveer 220 gigapascal (GPa), wat 2,2 miljoen keer de atmosferische druk van onze planeet is, aldus de onderzoekers in een verklaring. Wat meer is, toen de onderzoekers het goud comprimeerden tot meer dan 250 GPa tot een druk gelijk aan die in het midden van de aarde (ongeveer 330 GPa), smolt het.
De bevindingen werden op 24 juli gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.
- Foto's: goud-, barnsteen- en bronzen schatten gevonden in graf uit de ijzertijd
- In Foto's: Treasure Ship Holding Gold and Emeralds Discovered
- Gold Rush Shipwreck: foto's van een levensechte onderwaterschattenjacht
Oorspronkelijk gepubliceerd op .