Nóng chảy Kim Cương

:welcome ( Thiết bị Z làm nóng chảy kim cương để phục vụ cho các thí nghiệm về vỏ đạn xúc tác phản ứng nổ hạt nhân. Bằng cách tạo ra áp suất lớn hơn 10 triệu lần so với áp suất không khí ở mặt nước, thiết bị Z của Sandia (Sandia là bộ phận Quản lý an toàn hạt nhân quốc gia) có thể khiến kim cương rắn chuyển sang dạng lỏng. Mục đích thí nghiệm này là để hiểu được các tính chất của kim cương dưới áp lực cao sâu sắc hơn hy vọng đáp ứng yêu cầu sử dụng như một màng bao cho viên đạn cỡ BB nhằm xúc tác cho phản ứng nổ hạt nhân. Cuộc thí nghiệm là bước ngoặt nhằm cố gắng tạo ra đủ năng lượng lấy từ nguyên tử, qua đó tạo năng lượng điện vô hạn cho con người sử dụng. Để kiểm soát được quy trình này cũng phải mất 50 năm. Khi đốt cháy khoảng ½ lượng nước biển thể tích cỡ bồn tắm thì có thể sản xuất ra năng lượng cho 40 toa xe lửa chạy bằng than. Kết quả của quá trình nấu trên sẽ được công nhận dùng làm mô hình vật lý học tương tự máy vi tính để chứng nhận mức độ an toàn và tin cậy của kho vũ khí hạt nhân Mỹ. Dùng thiết bị châm lửa ở phòng Thí nghiệm Lawrence Livermore quốc gia, nơi sẽ tiến hành các công tác thí nghiệm và thiết bị Z của Sandia thì vấn đề của hai thiết bị khổng lồ sẽ ứng dụng phương pháp này là vỏ ngoài của viên đạn phải chuyển được hết áp lực vào bên trong. Kim cương rắn sẽ thực hiện việc này. Kim cương ở thể lỏng cũng làm được. Nhưng kim cương ở áp suất 6,9 triệu at và 10,4 triệu at cung cấp áp lực không đều thường thay đổi thất thường. Ở pha trung gian, điều này sẽ tạo ra tính không ổn định và có thể không kích hoạt nổ nguyên tử, giống như dùng bàn tay ấn chặt vào trái bong bóng chứa nước khiến cho rất ít nước thoát ra ngoài qua kẽ hở ngón tay. Vì thế, nếu sử dụng kim cương làm vỏ đạn thì năng lượng tạo được phải làm sao để tránh tình trạng này. Tại sao lại là kim cương? Bởi vì người ta hy vọng rằng kim cương sẽ giúp chuyển áp lực cao vào viên đạn nhẹ nhàng hơn và làm cho chỗ nối viên đạn đối xứng. Liệu vinyl là vật liệu mềm dẻo hơn có thể làm việc này tốt hơn chăng? Mark Herrmann, nhà thiết kế vỏ đạn, một nhà nghiên cứu ở Sandia nói: “Tại áp lực mong muốn, có thể nén được mọi thứ”. Do thời gian có hạn để tiến hành các thí nghiệm, do phải đóng nắp thiết bị Z để chờ phục hồi tái làm việc khiến tiêu tốn khoảng 30% năng lượng; Marcus Knudson, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu này ở Sandia, dự đoán việc áp dụng chương trình tương tự lượng phân tử đã phát triển ở Sandia bởi Mike Desjarlais sẽ rất hữu ích trong việc xác định chính xác mức áp suất khi bắt đầu và kết thúc quá trình hóa lỏng kim cương. Trong các thí nghiệm, áp suất sử dụng lấy từ các cuộc va chạm của kim cương được tạo ra bằng cách dùng từ trường của thiết bị Z vào khoảng 20 lần tốc độ bắn một viên đạn ném mạnh các dĩa kim loại tác động mạnh vào kim cương. Kết quả nghiên cứu đã là đề tài của một cuộc hội thảo trong tuần của Tổ chức Vật lý xã hội Mỹ về lĩnh vực vật lý học plasma ở Philadelphia. :yeah (

Mình không hiểu. Lẽ ra tăng áp suất thì các nguyên tử C bị nén chặt hơn => nhiệt độ nóng chảy của chúng cao hơn chứ nhỉ. Giống như khí buntan khi nén dưới áp suất cao, cho vào bình gas mini làm chất đốt đó, hay cục nước đá khô (cacbonic rắn) ấy. Vậy tại sao kim cương lại bị “chảy” ra ở điều kiện này?

mình nghĩ có lẽ ở áp xuất sẽ làm cấu trúc mạng tinh thể của nó trượt lên nhau