Gdzie się podział ksenon?

Zespół Lawrence Livermore zastosował wysokociśnieniowe komórki diamentowego kowadełka, aby pokazać, że w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia minerał krzemianowy, składający się głównie ze srebra, nieodwracalnie włącza ksenon do struktury swoich mikroporów. Eksperyment tłumaczy zagadkę małej ilości tego pierwiastka w atmosferze Ziemi czy Marsa.

SONY DSC

Obowiązująca teoria twierdzi, że z powodu masy ksenonu – jest ciężkim gazem – mógł on zostać uwięziony w rdzeniu lub płaszczu planety podczas jej tworzenia.

Naukowcy Lawrence Livermore razem ze współpracownikami odkryli, że ksenon rzeczywiści może być więziony w strukturach podobnych do naturalnych, co rzuca nowe światło na długoletnią tajemnicę „brakującego ksenon” w nauce o Ziemi.

Odkrycie ksenonu (Xe) doprowadziło do syntezy setek związków ksenonowych, czego nie dokonano na taką skalę z jakimkolwiek innym gazem szlachetnym.  Przypuszcza się, że jeden z takich związków, składający się z ksenonu i żelaza, może leżeć w rdzeniu Ziemi. Wysoka, w porównaniu do lżejszych gazów szlachetnych – neonu, argonu i kryptonu, reaktywność jest prawdopodobnie przyczyną zmniejszonego występowania tego gazu w atmosferze Ziemi, Marsa i innych ciał niebieskich. W wysokich ciśnieniach ksenon reaguje np. z wodorem czy lodem z wytworzeniem trwałych związków.

Zespół wykorzystał wysokociśnieniową komórkę diamentowego kowadełka, która wywiera ekstremalny nacisk na materiały i zaawansowaną technikę synchrotronowego rozpraszania promieniowania X, aby pokazać, że w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury minerał krzemu nieodwracalnie wbudowuje ksenon w swoje mikropory. W przeciwieństwie do innych gazów szlachetnych, takich jak argon i krypton, ksenon pozostaje w porach nawet po obniżeniu ciśnienia i temperatury.

„To jest nowa reakcja chemiczna, która może odpowiadać za zaginiony ksenon: zaobserwowany w atmosferze ziemskiej i marsjańskiej ” powiedział Hyunchae Cynn jeden z fizyków LLNL biorących udział w badaniach. Zespół odkrył brakujący ksenon z atmosfery uwięziony w pułapce porowatych skał rdzenia lub płaszcza planety. W doświadczeniach temperatura i ciśnienie stosowane były w różnych warunkach hydrotermalnych, występujących w strefach subdukcji na Ziemi i pod powierzchnią innych ciał niebieskich takich jak Mars. Cynn sugeruje, że chemia gazów szlachetnych na Marsie może mieć podobny charakter jak na Ziemi.

Badania ukazały się we wrześniowym numerze czasopisma Nature Chemistry.

  1. Nature Chemistry, www.nature.com/nchem/journal/v… full/nchem.1997.html
  2. http://phys.org/news/2014-11-xenon.html

Opracowała: Małgorzata Jabłońska

Korekta: Maciej Bielak-Wolanin

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*