Как лазер DiPOLE 100-X изменил представление о жидком углероде — детали эксперимента

Впервые в лабораторных условиях был синтезирован и исследован углерод в жидком состоянии.

Удивительно, но речь идет об элементе с одной из самых высоких температур плавления в природе — свыше 4500 градусов Цельсия! В обычных условиях он не плавится, как, например, лед, а сразу переходит в газообразную форму. Это было сродни попытке запечатлеть на фото то, что мгновенно испаряется.

Но как же ученым удалось это сделать? С помощью мощнейшего лазера DiPOLE 100-X, разработанного в Великобритании, который на короткое мгновение создал экстремальные условия, необходимые для расплавления твердого углерода. Все это произошло внутри гигантской европейской установки XFEL, где рентгеновский луч зафиксировал превращение материала в режиме реального времени, буквально на атомном уровне.

Результатом стала серия "снимков", объединенных в четкое изображение момента фазового перехода углерода. И тут ученых ждал самый интересный сюрприз: в жидком состоянии углерод сохраняет упорядоченную структуру с четырьмя атомами вокруг каждого ядра, подобно алмазу. Полного хаоса, которого многие ожидали, не произошло.

Однако это не просто научное любопытство. Жидкий углерод может стать важным элементом в технологиях ядерного синтеза — той самой энергии будущего. Он может использоваться как охлаждающая жидкость или даже как замедлитель нейтронов, что повысит стабильность и эффективность реакторов, пишет tecnoandroid.

Уточнения

А́том (от др.-греч. ἄτομος «неделимый, неразрезаемый») — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его химических свойств.