다이아몬드는 무엇입니까?
다이아몬드는 탄소의 입방 동소체 형태인 광물입니다. 정상적인 조건에서
다이아몬드는 넓은 간격의 반도체입니다.그것은 공기 중의 금속에 대한 마찰 계수가 매우 낮습니다. 이는 일종의 윤활제 역할을하는 결정 표면에 흡착 된 가스 박막을 형성하는 것과 관련이 있습니다.
다이아몬드의 중요한 특성 중 하나는발광. 햇빛, 특히 음극, 자외선 및 엑스레이의 영향으로 돌이 빛나기 시작합니다. 다양한 색상으로 빛납니다.
음극과 X 선의 영향을받는 경우모든 유형의 다이아몬드는 방사선과 자외선의 영향을 받아 빛납니다. X 선 발광은 실제로 암석에서 돌을 추출하는 데 널리 사용됩니다.
부모 바위의 다이아몬드
다이아몬드는 많은 무색 광물과 유사합니다-모조품으로 자주 사용되는 석영, 토파즈, 지르콘. 경도가 다릅니다-천연 재료 (Mohs 척도-10), 광학적 특성, X- 선의 투명성, X- 선의 광도, 음극, 자외선 중 가장 단단합니다.
다이아몬드는 희귀하지만 동시에 매우 널리 퍼진 광물입니다. 산업 매장지는 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에 알려져 있습니다. 여러 유형의 석재 퇴적물이 알려져 있습니다.
수천 년 전에 다이아몬드가산업적 규모로 그들은 충적 광상에서 채굴되었습니다. 다이아몬드 모양의 킴벌 라이트 파이프가 처음 발견 된 19 세기 말에야 강 퇴적물에서 형성되지 않았다는 것이 분명해졌습니다.
다이아몬드의 기원과 연대에 대한 정보는 아직 없습니다.정확한 과학적 데이터. 과학자들은 마그마틱, 맨틀, 운석, 유체 등 다양한 가설을 고수하며 심지어 몇 가지 이국적인 이론도 있습니다.
대부분의 마그 매틱과맨틀 이론, 높은 압력 (보통 50,000 기압)과 큰 (약 200km) 깊이에서 탄소 원자가 입방 결정 격자 (다이아몬드 자체)를 형성한다는 사실. 돌은 소위 폭발 관이 형성되는 동안 화산 마그마에 의해 표면으로 운반됩니다.
다이아몬드 결정 격자의 개략도
탁월한 경도는 산업 분야에서 활용됩니다. 원석은 칼, 드릴, 절단기 및 이와 유사한 제품을 만드는 데 사용됩니다.
산업적 응용이 필요함인공 다이아몬드 생산을 확대하는 데 힘을 쏟고 있습니다. 최근에는 절단 표면에 다이아몬드 필름을 클러스터 및 이온 플라즈마 증착하여 문제를 해결했습니다.
다이아몬드 분말 (천연 다이아몬드 가공에서 발생하는 폐기물과 인공적으로 얻은 폐기물 모두)은 절단 및 연삭 디스크, 휠 등의 제조를위한 연마제로 사용됩니다.
다이아몬드의 특별한 점은 무엇입니까?
다이아몬드의 주요 특징은 다음과 같습니다.광물 중에서 경도(동시에 취성), 모든 고체 중에서 가장 높은 열전도율 900-2300 W/(m·K), 높은 굴절률 및 분산.
다이아몬드는 와이드갭 반도체이다.공기 중 금속에 대한 마찰 계수는 0.1에 불과하며 이는 일종의 윤활제 역할을 하는 결정 표면에 흡착된 가스의 얇은 필름이 형성되는 것과 관련이 있습니다. 이러한 피막이 형성되지 않으면 마찰계수가 증가하여 0.6~1.0에 도달합니다.
높은 경도는 탁월한다이아몬드의 내마모성. 또한 다른 알려진 재료에 비해 가장 높은 탄성 계수와 가장 낮은 압축 비율을 특징으로합니다.
녹는 점은 약 3700-4입니다.~ 11 GPa의 압력에서 000 ° C. 공기 중에서 다이아몬드는 850 ~ 1,000 ° C에서 연소되고 순수한 산소 흐름에서 720 ~ 800 ° C에서 희미한 푸른 불꽃으로 연소되어 완전히 이산화탄소로 전환됩니다.
다이아몬드는 지구 중심부 압력의 5배를 견딜 수 있습니다
2021 년 1 월 말, 과학자들은 다이아몬드가 지구 핵의 압력보다 5 배 더 높은 압력을 견딜 수 있다는 것을 발견했습니다. 2 조 파스칼로 압축해도 재료의 구조는 보존됩니다.
연구에 따르면 돌은높은 압력에서 준 안정성 : 그러한 조건 하에서 더 안정된 다른 구조의 지배가 예상된다는 사실에도 불구하고 구조를 유지합니다. 극심한 압력 하에서 다이아몬드의 특징을 연구하면 탄소가 풍부한 외계 행성의 내부 작용을 알 수 있습니다.
탄소가 풍부한 행성은 다이아몬드로 만들 수 있습니다
우리 태양계 밖에는 다이아몬드로 만들어진 행성이 많이 있을 수 있습니다. 애리조나 주립대학교와 시카고 대학교의 과학자들은 이렇게 말합니다.
그들은 탄소가 풍부한 외계 행성이 다이아몬드와 이산화 규소로 구성 될 수 있다는 가설을 세웠습니다. 지구상에서 이산화 규소는 주로 모래와 석영의 형태로 발견됩니다.
별과 행성은 가스 구름과 우주 먼지로 형성됩니다. 그리고 특정 별과 행성의 모습을 결정하는 것은 가스의 구성입니다.
탄소 대 산소 비율이 낮은 행성지구와 마찬가지로 규산염 (소금과 에스테르)과 산화물로 구성되며 다이아몬드가 거의 포함되지 않습니다. 지구상에서 다이아몬드의 비율은 그 구성의 0.001 %에 불과합니다.
우리 태양과 달리 다른 별들은 탄소와 산소의 비율이 더 높을 수 있습니다. 그리고 물과 결합하면 이 환경에서 탄소가 풍부한 행성이 형성될 수 있습니다.
이 가설을 테스트하려면그룹은 고온과 압력을 사용하여 이러한 탄소 질 외계 행성의 화학적 기원을 시뮬레이션하는 실험을 수행했습니다. 실험실에서의 연구 결과는 고온 고압에서 실리콘 카바이드가 물과 반응하여 다이아몬드와 실리카로 변하는 것으로 나타났습니다.
탄소 행성에 대해 무엇을 알고 있습니까?
탄소행성은 미국 천체물리학자 마크 쿠크너(Mark Kuechner)가 예측한 이론적인 지구형 외계행성이다.
이 유형의 행성 형성 조건원시 행성 디스크의 탄소 함량이 높고 산소 함량이 낮습니다. 화학적 특성면에서 이러한 행성은 주로 실리콘과 산소를 기반으로 구축 된 지구, 화성, 금성과 같은 지구 행성과는 상당히 다르며 구성에 탄소가 많지 않습니다.
행성은 다음과 같이 예상됩니다.다른 지구형 행성과 마찬가지로 철을 함유한 핵입니다. 표면의 기본은 주로 순수한 탄소뿐만 아니라 실리콘과 티타늄 카바이드입니다.
완전히 덮힌 영역이있을 수도 있습니다.킬로미터의 다이아몬드. 대기는 탄화수소와 이산화탄소로 구성됩니다. 이 등급의 행성에서의 생명체는 행성에 물이 있다면 잠재적으로 가능하지만, 생명체는 적은 양의 산소로 인해 지상의 생명체와 급격히 다를 것이며, 이는 지구형 유기물을 형성하기에 충분하지 않을 것입니다.
Pulsar PSR 1257+12에는 탄소가 있을 수 있습니다.초신성 폭발 이후 이전 별의 탄소층에서 형성된 행성. 이 유형의 행성은 별에 많은 탄소가 포함되어 있는 은하 중심 근처에 위치할 수 있습니다.
탄소 행성의 직경과 질량은 주로 물과 규소 화합물을 포함하는 일반 행성과 다르지 않으므로 탐지시 아직 분리 할 수 없습니다.
2014년 예일대학교 천문학자들은존 모리아티(John Moriarty)가 이끄는 그들은 행성이 형성되는 가스 원반 구성의 수년에 걸친 변화를 기반으로 외계 행성의 구성을 추정하는 모델을 개발했습니다.
그들의 발견에 따르면, 비율이 다음과 같은 디스크에서탄소와 산소 수준이 0.8을 초과하면 탄소가 풍부한 행성이 원반 중심에서 더 멀리 형성될 수 있습니다. 또한 과학자들은 탄소와 산소의 비율이 매우 낮은(0.65) 원반에서 탄소 행성이 형성될 수 있다고 믿고 있지만, 이 경우 그러한 행성은 별 근처에서 형성됩니다.
따라서 탄소가 풍부한 행성은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 흔할 수 있습니다.
탄소 행성의 예술적 묘사. 탄화수소의 존재로 인해 행성의 색은 어둡고 붉습니다.
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