Rekordowo ściśnięte żelazo

Rekordowo ściśnięte żelazo

Żelazo jest najbardziej rozpowszechnionym na ziemi pierwiastkiem. We wszechświecie w tym rankingu zajmuje również wysokie – szóste miejsce. W związku z tym, siłą rzeczy jest jednym z najbardziej zbadanych materiałów – także w ekstremalnym środowisku.

W amerykańskich laboratoriach – Lawrence Livermore National Laboratory oraz Laboratory for Laser Energetics, naukowcy skompresowali żelazo pod stałym ciśnieniem równym 5,6 miliona ziemskich atmosfer.

Możliwe to było dzięki kompresji uderzeniowej. Dzięki serii kolejnych wymuszeń udało się zachować entropię pozwalającą podczas ekstremalnego ściskania nie przekroczyć temperatury topnienia żelaza. Do pracy naukowcy wykorzystali technikę EXAFS (extended x-ray absorption fine structures). Jest to narzędzie powszechnie stosowane w inżynierii materiałowej, ale jej wykorzystanie w ekstremalnych eksperymentach wciąż jest w powijakach.

Badania wykazały, że tak ściśnięta materia pozostaje zaskakująco stabilna. Ku zdziwieniu naukowców, okazało się, że szczytowa temperatura kompresji jest wyższa niż podczas standardowego procesu ściskania. Dodatkowe ciepło, jak się okazało, związane jest z plastycznymi ruchami żelaza. Ponadto, udało się ustalić, że tak silne ściskanie wzmacnia strukturę żelaza, umożliwiając pracę w wysokiej temperaturze.

(rr)