Вчені з лазерним стисненим діамантом майже чотири рази

На лазерному об'єкті Livermore National Ignition (NIF) фізики проводять дослідження, що вимагає величезних тисків і температур. Однією з основних напрямків установки є розробка технології лазерного термоядерного синтезу. Однак це не єдиний тип експерименту, який можна зробити з ним. У останньому випуску журналу Nature опубліковано результати експериментів з компресії діамантів під тиском до 50 мільйонів атмосферу. Такі тиски характерні для сердечників великих планет, таких як Юпітер або Сатурн.

В результаті компресії діамант, який в нормальних умовах має щільність 3.25 г/см3, став важче, ніж свинець, його щільність досягла 12.03 г/см3. Незважаючи на те, що ця держава прослужила крихітну дробу другого, експеримент покладає шлях до дослідження в матерію всередині планетарних нуклейок. Незважаючи на те, що планети з алмазними ядерами можуть теоретично існувати (вони можуть виникати при високих концентраціях вуглецю у пилових хмарах формування планетарних систем), на практиці набагато цікавіше вивчити більш типові елементи, які можуть зробити ядро планети, такі як залізо. Так, залізний сердечник нашої планети під тиском 3,64 млн. атмосферу — 14 разів менше, ніж під час експерименту. За даними фізика Рай Сміт, які разом з колегами провели експеримент з діамантами, вчені сподіваються, що незабаром отримують перші результати в цьому напрямку.

Встановлення NIF дозволяє розвивати тиск, які не можуть бути отримані інакше. У експериментах з фізики ультрависокого тиску, що стискають зразки між краями діамантів, досягають тиску 3 млн. атмосфери. Єдиний пристрій, який може розвивати тиск більше, ніж NIF, є атомною бомбою. На епіцентрі вибуху тиск становить мільярди атмосфери.

Встановлення NIF складається з багатьох потужних лазерів, які дають синхронний спалах. Промені всіх лазерів зосереджені всередині порожнистого золота циліндра близько сантиметра за розміром. Під впливом лазерних променів внутрішні стінки циліндра випромінюють потужний імпульс рентгенівського випромінювання, який миттєво нагріває зовнішні шари мішені 2 мм, які миттєво випаровуються і стискають її. У експериментах з фузії, мішені замороженого фузійного палива було стиснено до 100 млн атмосфери в межах декількох наносекундів.



Джерело: habrahabr.ru/post/230371/