Deney sırasında beklenmedik şekilde oluşan altın hidrür, gezegen ve füzyon araştırmalarında yeni kapıları aralayabilir.
Altının gizli kimyası
ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndaki bilim insanlarının öncülük ettiği uluslararası bir araştırma ekibi, ilk kez yalnızca altın ve hidrojen atomlarından oluşan altın hidrür oluşturdu.
Araştırmacılar, karbon ve hidrojen bileşikleri olan hidrokarbonların aşırı yüksek basınç ve sıcaklıkta elmasa dönüşmesinin ne kadar sürdüğünü inceliyorlardı. Almanya’daki European XFEL tesisindeki deneylerde, ekip, zayıf X-ışını emilimine sahip hidrokarbon örneklerini ısıtmak için altın folyo kullandı.
Araştırmacılar, deneylerinde önce hidrokarbon örneklerini elmas tabanlı hücre kullanarak Dünya’nın mantosundaki basınçtan daha yüksek bir seviyeye sıkıştırdı. Ardından, European XFEL’den gelen X-ışını darbeleriyle örnekleri 3 bin 500°F’nin (yaklaşık bin 927°C) üzerinde ısıttılar. Ekip, X-ışınlarının örneklerden nasıl saçıldığını kaydederek analiz etti ve bu sayede numunelerdeki yapısal dönüşümleri çözümledi.
Beklendiği gibi, saçılma desenleri karbon atomlarının elmas yapısı oluşturduğunu gösterdi. Ancak ekip, hidrojen atomlarının altın folyo ile reaksiyona girerek altın hidrür oluşturduğuna dair sinyaller de tespit etti.
Gezegen ve yıldız araştırmalarına katkı sağlayabilir
Araştırmacılar, elde edilen altın hidrürün birçok alanda önemli veriler sağlayabileceğini düşünüyor. Örneğin, yoğun hidrojen bazı gezegenlerin iç kısımlarını oluşturur, bu nedenle laboratuvarda incelenmesi bu uzak gezegenler hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlayabilir.
Ayrıca, Güneş gibi yıldızların içindeki nükleer füzyon süreçlerine dair de yeni bilgiler sunabilir. Elbette, Dünya’da füzyon enerjisini kullanmak için teknolojilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Araştırma, yoğun hidrojen çalışmalarının yanı sıra yeni kimya keşiflerinin de önünü açıyor. Genellikle reaktif olmayan bir metal olarak kabul edilen altının, aşırı yüksek basınç ve sıcaklıkta kararlı bir hidrür oluşturduğu keşfedildi.
Bu bileşik yalnızca bu aşırı koşullarda kararlı kalıyor; soğuduğunda altın ve hidrojen ayrışıyor. Simülasyonlar, daha yüksek basınçta altın latisine daha fazla hidrojen sığabileceğini de gösterdi.
