شگفت انگیزترین مواد سوابق مواد

در بین مواد، آنها همیشه سعی می کنند مواردی را که دارای شدیدترین درجه خاصیت خاصی هستند، جدا کنند. مردم همیشه جذب سخت ترین مواد، سبک ترین یا سنگین ترین، آسان و نسوز بوده اند. ما مفهوم گاز ایده آل و بدنه سیاه ایده آل را اختراع کردیم و سپس سعی کردیم تا حد امکان آنالوگ های طبیعی را به این مدل ها نزدیک کنیم. در نتیجه انسان موفق شد مواد شگفت انگیزی را بیابد یا بسازد.

1. سیاه ترین ماده

این ماده قادر است تا 99.9 درصد نور را جذب کند، یک جسم سیاه تقریباً کامل. از لایه‌های متصل به ویژه نانولوله‌های کربنی به دست آمد. سطح مواد حاصل خشن است و عملاً نور را منعکس نمی کند. زمینه های کاربرد چنین ماده ای گسترده است - از سیستم های ابررسانا تا بهبود خواص سیستم های نوری. به عنوان مثال، با استفاده از چنین موادی می توان کیفیت تلسکوپ ها را بهبود بخشید و کارایی پنل های خورشیدی را تا حد زیادی افزایش داد.

2. قابل اشتعال ترین ماده

کمتر کسی نام ناپالم را نشنیده است. اما این تنها یکی از نمایندگان کلاس مواد قابل اشتعال قوی است. اینها شامل پلی استایرن و به ویژه تری فلوراید کلر است. این عامل اکسید کننده قوی می تواند حتی شیشه را مشتعل کند و تقریباً با تمام ترکیبات معدنی و آلی به شدت واکنش نشان می دهد. موارد شناخته شده ای وجود دارد که یک تن تری فلوراید کلر در نتیجه آتش سوزی به عمق 30 سانتی متر در سطح بتنی سایت و یک متر دیگر شن و شن و ماسه سوخت. تلاش هایی برای استفاده از این ماده به عنوان عامل جنگ شیمیایی یا سوخت موشک وجود داشت، اما به دلیل خطر بسیار زیاد رها شدند.

3. ماده سمی

قوی ترین سم روی زمین نیز یکی از محبوب ترین لوازم آرایشی است. ما در مورد سموم بوتولینوم صحبت می کنیم که در زیبایی شناسی با نام بوتاکس استفاده می شود. این ماده محصول زائد باکتری کلستریدیوم بوتولینوم است و دارای بیشترین وزن مولکولی در بین پروتئین ها می باشد. این همان چیزی است که خواص آن را به عنوان قوی ترین ماده سمی تعیین می کند. 0.00002 میلی گرم در دقیقه در لیتر ماده خشک کافی است تا ناحیه آسیب دیده به مدت 12 ساعت برای انسان کشنده باشد. علاوه بر این، این ماده کاملاً از غشاهای مخاطی جذب می شود و علائم عصبی شدید ایجاد می کند.

4. داغ ترین ماده

آتش سوزی های هسته ای در اعماق ستارگان می سوزد و به دمای غیر قابل تصوری می رسد. اما انسان موفق شد به این ارقام نزدیک شود و یک "سوپ" کوارک گلوئون به دست آورد. این ماده دارای دمای 4 تریلیون درجه سانتیگراد است که 250 هزار بار گرمتر از خورشید است. با برخورد اتم های طلا با سرعت تقریباً نور به دست آمد که در نتیجه آن نوترون ها و پروتون ها ذوب شدند. درست است، این ماده تنها برای یک تریلیونم یک تریلیونم ثانیه وجود داشت و یک تریلیونم یک سانتیمتر را اشغال می کرد.

در این نامزدی رکورددار اسید فلوراید آنتیموان است. این ماده سوز آورتر از اسید سولفوریک 21019 برابر است و می تواند شیشه را ذوب کند و با اضافه کردن آب منفجر شود. علاوه بر این، بخارات سمی کشنده را منتشر می کند.

6. مواد منفجره ترین

HMX قوی ترین ماده منفجره است و در برابر دماهای بالا نیز مقاوم است. این همان چیزی است که آن را در امور نظامی ضروری می کند - برای ایجاد بارهای شکل دار، پلاستیک، مواد منفجره قوی و پرکننده برای فیوز بارهای هسته ای. HMX همچنین برای مقاصد صلح آمیز استفاده می شود، به عنوان مثال، هنگام حفاری چاه های گاز و نفت با دمای بالا، و همچنین به عنوان جزئی از سوخت موشک جامد. HMX همچنین دارای یک آنالوگ به نام هپتانیتروکوبان است که قدرت انفجاری بیشتری دارد، اما گران‌تر است و بنابراین در شرایط آزمایشگاهی بیشتر استفاده می‌شود.

7. پرتوزاترین ماده

این ماده در طبیعت ایزوتوپ های پایداری ندارد، اما حجم عظیمی از تشعشعات رادیواکتیو تولید می کند. یکی از ایزوتوپ ها، پلونیوم-210، برای ایجاد منابع نوترونی بسیار سبک، فشرده و در عین حال قدرتمند استفاده می شود. علاوه بر این، در آلیاژهای با فلزات خاص، از پلونیوم برای ایجاد منابع گرمایی برای نیروگاه های هسته ای استفاده می شود. علاوه بر این، به دلیل نیمه عمر کوتاه این ایزوتوپ، یک ماده بسیار سمی است که می تواند باعث بیماری شدید تشعشع شود.

8. سنگین ترین ماده

در سال 2005، دانشمندان آلمانی ماده ای به شکل نانومیله الماس ساختند. این مجموعه ای از الماس در مقیاس نانو است. چنین ماده ای دارای کمترین درجه فشرده سازی و بالاترین چگالی ویژه شناخته شده برای بشر است. علاوه بر این، یک پوشش ساخته شده از چنین ماده ای مقاومت در برابر سایش بسیار زیادی خواهد داشت.

9. قوی ترین ماده مغناطیسی

ایجاد دیگری از متخصصان آزمایشگاه ها. این ماده بر اساس آهن و نیتروژن در سال 2010 به دست آمد. در حال حاضر، جزئیات مخفی نگه داشته شده است، زیرا ماده قبلی در سال 1996 نمی تواند دوباره تولید شود. اما از قبل مشخص شده است که دارنده رکورد دارای 18٪ خواص مغناطیسی قوی تر از نزدیکترین آنالوگ است. اگر این ماده در مقیاس صنعتی در دسترس قرار گیرد، می توان انتظار ظهور موتورهای الکترومغناطیسی قدرتمند را داشت.

10. قوی ترین ابر سیال

هلیوم II دارای رسانایی حرارتی بالا و عدم وجود ویسکوزیته کامل در دماهای بسیار پایین است، یعنی خاصیت ابر سیال بودن را نشان می دهد. این می تواند از مواد جامد نفوذ کند و خود به خود از هر ظرفی بیرون بریزد. این ماده می تواند به یک رسانای حرارتی ایده آل تبدیل شود که در آن گرما بیشتر شبیه یک موج حرکت می کند و از بین نمی رود.

استفاده شده: خارج از شهر

گفته می شود که برای هر نوع ماده "افراطی ترین" گزینه وجود دارد. مطمئناً، همه ما داستان هایی در مورد آهنرباهایی شنیده ایم که به اندازه کافی قوی هستند که به کودکان از درون آسیب می رسانند و اسیدهایی که در عرض چند ثانیه از دستان شما عبور می کنند، اما نسخه های "افراطی" تری از اینها نیز وجود دارد.

سیاه ترین ماده شناخته شده برای بشر
اگر لبه‌های نانولوله‌های کربنی را روی هم قرار دهید و لایه‌های متناوب آن‌ها را جایگزین کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟ نتیجه ماده ای است که 99.9 درصد نوری را که به آن برخورد می کند جذب می کند. سطح میکروسکوپی این ماده ناهموار و ناهموار است که نور را می شکند و همچنین سطح انعکاسی ضعیفی دارد. پس از آن، سعی کنید از نانولوله های کربنی به عنوان ابررسانا با ترتیب خاصی استفاده کنید، که آنها را جذب نور عالی می کند، و با یک طوفان سیاه واقعی مواجه خواهید شد. دانشمندان به طور جدی در مورد استفاده های بالقوه این ماده متحیر هستند، زیرا در واقع، نور "از بین نمی رود"، این ماده می تواند برای بهبود دستگاه های نوری مانند تلسکوپ ها استفاده شود و حتی برای سلول های خورشیدی که با راندمان تقریباً 100٪ کار می کنند استفاده شود.

قابل اشتعال ترین ماده
بسیاری از چیزها با سرعت شگفت انگیزی می سوزند، مانند فوم، ناپالم، و این تازه شروع است. اما اگر ماده ای وجود داشت که می توانست زمین را به آتش بکشد چه؟ از یک طرف، این یک سوال تحریک آمیز است، اما به عنوان یک نقطه شروع مطرح شد. تری فلوراید کلر شهرت مشکوکی به عنوان یک ماده وحشتناک قابل اشتعال دارد، حتی اگر نازی ها معتقد بودند که این ماده برای کار با آن بسیار خطرناک است. وقتی افرادی که درباره نسل‌کشی بحث می‌کنند معتقدند که هدفشان از زندگی استفاده نکردن از چیزی به دلیل کشنده بودن آن نیست، از برخورد دقیق با این مواد حمایت می‌کند. می گویند روزی یک تُن مواد ریخت و آتش گرفت و 30.5 سانتی متر بتن و یک متر شن و ماسه سوخت تا همه چیز آرام شد. متأسفانه حق با نازی ها بود.

سمی ترین ماده
به من بگو، کمتر دوست داری چه چیزی روی صورتت بنشیند؟ این به خوبی می تواند کشنده ترین سم باشد که به درستی جایگاه سوم را در میان مواد اصلی افراطی خواهد داشت. چنین سمی در واقع با آنچه در بتن می سوزد و با قوی ترین اسید جهان (که به زودی اختراع خواهد شد) متفاوت است. اگرچه کاملاً درست نیست، اما بدون شک همه شما در مورد بوتاکس از جامعه پزشکی شنیده اید و به لطف آن کشنده ترین سم معروف شده است. بوتاکس از سم بوتولینوم تولید شده توسط باکتری کلستریدیوم بوتولینوم استفاده می کند و بسیار کشنده است و مقدار یک دانه نمک برای کشتن یک فرد 200 پوندی کافی است. در واقع، دانشمندان محاسبه کرده اند که اسپری کردن تنها 4 کیلوگرم از این ماده برای کشتن همه افراد روی زمین کافی است. عقاب احتمالاً با مار زنگی بسیار انسانی تر از رفتار این سم با یک شخص رفتار می کند.

داغ ترین ماده
چیزهای بسیار کمی در جهان وجود دارد که برای انسان شناخته شده است که گرمتر از داخل یک جیب داغ تازه در مایکروویو باشد، اما به نظر می رسد که این چیزها این رکورد را نیز بشکند. این ماده که از برخورد اتم‌های طلا با سرعتی نزدیک به نور ایجاد می‌شود، کوارک-گلئون «سوپ» نامیده می‌شود و به 4 تریلیون درجه سانتیگراد می‌رسد که تقریباً 250000 برابر گرمتر از مواد داخل خورشید است. مقدار انرژی آزاد شده در طول برخورد برای ذوب پروتون ها و نوترون ها کافی است، که خود ویژگی هایی دارد که حتی به آن شک نمی کنید. دانشمندان می گویند این ماده می تواند به ما نگاهی اجمالی به تولد جهان ما بدهد، بنابراین ارزش درک این نکته را دارد که ابرنواخترهای کوچک برای سرگرمی ایجاد نشده اند. با این حال، خبر واقعا خوب این است که "سوپ" یک تریلیونم یک سانتی متر را اشغال کرد و یک تریلیونم یک تریلیونم ثانیه دوام آورد.

خورنده ترین اسید
اسید ماده وحشتناکی است، به یکی از ترسناک ترین هیولاهای سینما خون اسید دادند تا او را حتی از یک ماشین کشتار (بیگانه) وحشتناک تر کند، بنابراین در درون ما ریشه دوانده است که قرار گرفتن در معرض اسید چیز بسیار بدی است. اگر «بیگانگان» با اسید فلوراید-آنتیموان پر می‌شدند، نه تنها در اعماق زمین سقوط می‌کردند، بلکه بخارهای ساطع شده از اجساد مرده‌شان همه چیز اطرافشان را از بین می‌برد. این اسید 21019 برابر قوی تر از اسید سولفوریک است و می تواند از شیشه عبور کند. و اگر آب اضافه کنید می تواند منفجر شود. و در طی واکنش آن، بخارهای سمی منتشر می شود که می تواند هر کسی را در اتاق بکشد.

انفجاری ترین مواد منفجره
در واقع، این مکان در حال حاضر توسط دو جزء مشترک است: HMX و heptanitrocubane. Heptanitrocubane عمدتاً در آزمایشگاه‌ها وجود دارد و شبیه HMX است، اما ساختار بلوری متراکم‌تری دارد که پتانسیل بیشتری برای تخریب دارد. از سوی دیگر، HMX به اندازه کافی وجود دارد که می تواند وجود فیزیکی را تهدید کند. این در سوخت جامد برای موشک ها و حتی برای چاشنی های سلاح های هسته ای استفاده می شود. و آخرین مورد بدترین است، زیرا علیرغم اینکه چقدر آسان در فیلم ها اتفاق می افتد، شروع واکنش شکافت/ همجوشی که منجر به ابرهای هسته ای درخشان و درخشان می شود که شبیه قارچ هستند، کار آسانی نیست، اما HMX این کار را به خوبی انجام می دهد.

پرتوزاترین ماده
در مورد تشعشعات، لازم به ذکر است که میله های سبز درخشان "پلوتونیوم" نشان داده شده در سیمپسون ها فقط تخیلی هستند. فقط به این دلیل که چیزی رادیواکتیو است به این معنی نیست که می درخشد. شایان ذکر است که پلونیوم 210 آنقدر رادیواکتیو است که آبی می درخشد. الکساندر لیتویننکو، جاسوس سابق شوروی، گمراه شد تا این ماده را به غذای او اضافه کنند و به زودی بر اثر سرطان درگذشت. این چیزی نیست که بخواهید با آن شوخی کنید. وقتی می‌گوییم «تابش»، مثلاً به یک راکتور هسته‌ای یا انفجاری فکر می‌کنیم که در آن واکنش شکافت واقعاً رخ می‌دهد. این تنها انتشار ذرات یونیزه است، و نه تقسیم خارج از کنترل اتم ها.

سنگین ترین ماده
اگر فکر می کردید سنگین ترین ماده روی زمین الماس است، حدس خوبی اما نادرست بود. این یک نانومیله الماس مهندسی شده فنی است. این در واقع مجموعه ای از الماس های در مقیاس نانو است، کم فشرده ترین و سنگین ترین ماده شناخته شده برای بشر. در واقع وجود ندارد، اما بسیار مفید خواهد بود زیرا به این معنی است که روزی می‌توانیم ماشین‌هایمان را با این مواد بپوشانیم و در هنگام برخورد قطار از شر آن خلاص شویم (رویداد واقعی نیست). این ماده در سال 2005 در آلمان اختراع شد و احتمالاً به اندازه الماس های صنعتی مورد استفاده قرار خواهد گرفت، با این تفاوت که ماده جدید نسبت به الماس های معمولی در برابر سایش مقاومت بیشتری دارد.

مغناطیسی ترین ماده
اگر سلف یک قطعه سیاه کوچک بود، همان ماده بود. این ماده که در سال 2010 از آهن و نیتروژن ساخته شد، دارای قدرت مغناطیسی است که 18 درصد بیشتر از رکورد قبلی است و به قدری قدرتمند است که دانشمندان را مجبور به تجدید نظر در نحوه عملکرد مغناطیس کرده است. فردی که این ماده را کشف کرد از مطالعات خود فاصله گرفت تا هیچ دانشمند دیگری نتواند کار او را بازتولید کند، زیرا گزارش شده بود که ترکیب مشابهی در گذشته در ژاپن در سال 1996 ساخته شده بود، اما سایر فیزیکدانان نتوانستند آن را تولید کنند، بنابراین این ماده رسما پذیرفته نشد مشخص نیست که آیا فیزیکدانان ژاپنی باید در این شرایط قول ساخت Sepuku را بدهند یا خیر. اگر بتوان این ماده را تکثیر کرد، می‌تواند نوید عصر جدیدی از الکترونیک و موتورهای مغناطیسی کارآمد باشد که شاید با یک مرتبه قدرت افزایش یافته است.

قوی ترین ابر سیال
ابر سیال حالتی از ماده (چه جامد و چه گاز) است که در دماهای بسیار پایین رخ می دهد، رسانایی حرارتی بالایی دارد (هر اونس از آن ماده باید دقیقاً در همان دما باشد) و ویسکوزیته ندارد. هلیوم-2 معمولی ترین نماینده است. فنجان هلیوم 2 خود به خود بالا می آید و از ظرف بیرون می ریزد. هلیوم-2 همچنین از طریق مواد جامد دیگر نشت می کند، زیرا فقدان کامل اصطکاک به آن اجازه می دهد از طریق سوراخ های نامرئی دیگری که هلیوم معمولی (یا آب برای آن ماده) از آنها نشت نمی کند، جریان یابد. هلیوم-2 در شماره 1 به وضعیت مناسب خود نمی رسد، گویی این توانایی را دارد که به تنهایی عمل کند، اگرچه کارآمدترین رسانای حرارتی روی زمین است، چند صد برابر بهتر از مس. گرما آنقدر سریع در هلیوم-2 حرکت می کند که در امواج مانند صدا (که در واقع به عنوان "صدای دوم" شناخته می شود) حرکت می کند، به جای اینکه از بین برود، جایی که به سادگی از یک مولکول به مولکول دیگر حرکت می کند. به هر حال، نیروهایی که توانایی هلیوم-2 را برای خزیدن در امتداد دیوار کنترل می کنند، "صدای سوم" نامیده می شوند. بعید است که چیزی شدیدتر از ماده ای دریافت کنید که نیاز به تعریف 2 نوع جدید صدا داشته باشد.

فضا. هیچ چیز جالب تر و مرموز تر وجود ندارد. روز به روز، بشریت دانش خود را از جهان افزایش می دهد، در حالی که به طور همزمان مرزهای ناشناخته را گسترش می دهد. پس از دریافت ده پاسخ، صد سوال دیگر از خود می پرسیم - و به همین ترتیب همیشه. ما جالب ترین حقایق را در مورد کیهان جمع آوری کرده ایم تا نه تنها کنجکاوی خوانندگان را برآورده کنیم، بلکه علاقه آنها را به جهان با قدرت تازه ای برانگیزیم.

ماه از ما فرار می کند

ماه در حال دور شدن از زمین است - بله، ماهواره ما با سرعت تقریباً 3.8 سانتی متر در سال از ما "فرار" می کند. این یعنی چی؟ با افزایش شعاع مدار ماه، اندازه قرص ماه مشاهده شده از زمین کاهش می یابد. این بدان معنی است که پدیده ای مانند خورشید گرفتگی کامل در معرض تهدید است.

علاوه بر این، برخی از سیارات از ستاره خود در فاصله ای مناسب برای وجود آب مایع می چرخند. و این امکان کشف سیارات مناسب برای زندگی را فراهم می کند. و در آینده نزدیک.

در فضا چه می نویسند؟

دانشمندان و فضانوردان آمریکایی مدت‌هاست که در مورد طراحی قلمی فکر می‌کنند که بتوان از آن برای نوشتن در فضا استفاده کرد - در حالی که همکاران روسی آنها به سادگی تصمیم گرفتند از یک مداد تخته سنگی معمولی در گرانش صفر استفاده کنند، بدون اینکه آن را به هیچ وجه تغییر دهند و مبالغ هنگفتی را صرف کنند. در توسعه مفاهیم و آزمایش ها.

دوش الماس

با توجه به، باران الماس در مشتری و زحل رخ می دهد - رعد و برق به طور مداوم در جو فوقانی این سیارات بیداد می کند، و تخلیه رعد و برق، کربن را از مولکول های متان آزاد می کند. با حرکت به سمت سطح سیاره و غلبه بر لایه های هیدروژن، در معرض گرانش و دماهای بسیار زیاد، کربن به گرافیت و سپس به الماس تبدیل می شود.

اگر این فرضیه را باور کنید، تا ده میلیون تن الماس می تواند روی غول های گازی انباشته شود! در حال حاضر، این فرضیه هنوز بحث برانگیز است - بسیاری از دانشمندان مطمئن هستند که نسبت متان در اتمسفر مشتری و زحل بسیار کم است، و با مشکل تبدیل شدن به دوده، متان به احتمال زیاد به سادگی حل می شود.

اینها تنها تعدادی از اسرار عظیم جهان هستند. هزاران سوال بی پاسخ مانده است، ما هنوز در مورد میلیون ها پدیده و راز نمی دانیم - نسل ما چیزی برای تلاش دارد.

اما سعی می کنیم در مورد فضای صفحات سایت بیشتر بگوییم. مشترک به روز رسانی شوید تا قسمت جدید را از دست ندهید!

در حال حاضر اوسمیم به عنوان سنگین ترین ماده روی این سیاره تعریف می شود. تنها یک سانتی متر مکعب از این ماده 22.6 گرم وزن دارد. در سال 1804 توسط شیمیدان انگلیسی اسمیتسون تنانت، زمانی که طلا در یک لوله آزمایش حل شد، یک رسوب باقی ماند. این اتفاق به دلیل ویژگی اسمیوم در قلیاها و اسیدها نامحلول است.

سنگین ترین عنصر روی کره زمین

این یک پودر فلزی سفید مایل به آبی است. در طبیعت در هفت ایزوتوپ وجود دارد که شش ایزوتوپ پایدار و یکی ناپایدار است. چگالی آن کمی بیشتر از ایریدیوم است که چگالی آن 22.4 گرم بر سانتی متر مکعب است. از میان موادی که تا به امروز کشف شده است، سنگین ترین ماده در جهان اسمیم است.

از گروه لانتانیم، ایتریم، اسکاندیم و سایر لانتانیدها است.

گرانتر از طلا و الماس

مقدار بسیار کمی از آن استخراج می شود، حدود ده هزار کیلوگرم در سال. حتی بزرگترین منبع اسمیوم، ذخایر دژکازگان، شامل سه بخش ده میلیونی است. ارزش بازار این فلز کمیاب در جهان به حدود 200 هزار دلار در هر گرم می رسد. علاوه بر این، حداکثر خلوص عنصر در طول فرآیند تصفیه حدود هفتاد درصد است.

اگرچه آزمایشگاه های روسی توانستند خلوص 90.4 درصدی را به دست آورند، اما مقدار فلز از چند میلی گرم فراتر نمی رفت.

چگالی ماده فراتر از سیاره زمین

اوسمیوم بدون شک رهبر سنگین ترین عناصر سیاره ما است. اما اگر نگاه خود را به فضا معطوف کنیم، توجه ما مواد بسیار سنگین‌تر از «پادشاه» عناصر سنگین ما را آشکار می‌کند.

واقعیت این است که در کیهان شرایط تا حدودی متفاوت از زمین وجود دارد. گرانش سریال به قدری زیاد است که ماده به طرز باورنکردنی متراکم می شود.

اگر ساختار اتم را در نظر بگیریم، متوجه می شویم که فواصل در دنیای بین اتمی تا حدودی یادآور فضایی است که می بینیم. جایی که سیارات، ستارگان و دیگران در فاصله نسبتاً زیادی قرار دارند. بقیه را خلاء اشغال کرده است. این دقیقاً همان ساختاری است که اتم ها دارند و با گرانش قوی این فاصله به طور قابل توجهی کاهش می یابد. تا "فشار دادن" برخی از ذرات بنیادی به ذرات دیگر.

ستارگان نوترونی اجرام فضایی فوق متراکم هستند

با جستجوی فراتر از زمین، ممکن است سنگین ترین ماده موجود در فضا را در ستارگان نوترونی پیدا کنیم.

اینها ساکنان فضایی کاملاً منحصر به فرد هستند، یکی از انواع احتمالی تکامل ستاره ای. قطر چنین اجرامی بین 10 تا 200 کیلومتر است و جرم آنها برابر با خورشید ما یا 2-3 برابر بیشتر است.

این جسم کیهانی عمدتاً از یک هسته نوترونی تشکیل شده است که از نوترون های جاری تشکیل شده است. اگرچه، طبق فرضیات برخی دانشمندان، باید در حالت جامد باشد، اما امروزه اطلاعات قابل اعتمادی وجود ندارد. با این حال، مشخص است که این ستارگان نوترونی هستند که با رسیدن به حد فشردگی خود، متعاقباً به یک آزادسازی عظیم انرژی، در حد 10 43 -10 45 ژول تبدیل می شوند.

چگالی چنین ستاره ای به عنوان مثال با وزن کوه اورست که در یک جعبه کبریت قرار داده شده است قابل مقایسه است. این صدها میلیارد تن در یک میلی متر مکعب است. به عنوان مثال، برای روشن تر شدن میزان چگالی ماده، بیایید سیاره خود را با جرم 5.9 × 1024 کیلوگرم در نظر بگیریم و آن را به یک ستاره نوترونی تبدیل کنیم.

در نتیجه، برای برابر شدن با چگالی یک ستاره نوترونی، باید آن را به اندازه یک سیب معمولی با قطر 7-10 سانتی متر کاهش داد. با حرکت به سمت مرکز، چگالی اجرام ستاره ای منحصر به فرد افزایش می یابد.

لایه ها و چگالی ماده

لایه بیرونی ستاره به شکل یک مگنتوسفر نشان داده شده است. درست در زیر آن، چگالی ماده در حال حاضر به حدود یک تن در سانتی متر مکعب می رسد. با توجه به دانش ما از زمین، در حال حاضر، این سنگین ترین ماده از عناصر کشف شده است. اما در نتیجه گیری عجله نکنید.

بیایید تحقیقات خود را در مورد ستاره های منحصر به فرد ادامه دهیم. به دلیل سرعت بالای چرخش حول محور خود به آنها تپ اختر نیز می گویند. این شاخص برای اجسام مختلف از چند ده تا صدها دور در ثانیه متغیر است.

اجازه دهید در مطالعه اجرام کیهانی فوق چگال بیشتر ادامه دهیم. به دنبال آن لایه ای قرار می گیرد که ویژگی های یک فلز را دارد، اما احتمالاً از نظر رفتار و ساختار مشابه است. بلورها بسیار کوچکتر از آن چیزی هستند که در شبکه کریستالی مواد زمینی می بینیم. برای ساخت یک خط کریستال 1 سانتی متری، باید بیش از 10 میلیارد عنصر را بچینید. چگالی در این لایه یک میلیون برابر بیشتر از لایه بیرونی است. این سنگین ترین ماده در ستاره نیست. بعد لایه ای غنی از نوترون می آید که چگالی آن هزار برابر بیشتر از لایه قبلی است.

هسته ستاره نوترونی و چگالی آن

در زیر هسته است، اینجا جایی است که چگالی به حداکثر خود می رسد - دو برابر بیشتر از لایه پوشاننده. ماده هسته یک جرم آسمانی از تمام ذرات بنیادی شناخته شده در فیزیک تشکیل شده است. با این کار به پایان سفر به هسته یک ستاره در جستجوی سنگین ترین ماده در فضا رسیدیم.

به نظر می رسد ماموریت جستجوی موادی که از نظر چگالی منحصر به فرد در کیهان هستند، تکمیل شده است. اما فضا پر از اسرار و پدیده های کشف نشده، ستاره ها، حقایق و الگوهای است.

سیاهچاله ها در کیهان

باید به آنچه امروز باز است توجه کنید. اینها سیاهچاله ها هستند. شاید این اجرام اسرارآمیز کاندیدای این واقعیت باشند که سنگین ترین ماده در کیهان جزء آنهاست. توجه داشته باشید که گرانش سیاهچاله ها آنقدر قوی است که نور نمی تواند از آن فرار کند.

به گفته دانشمندان، ماده ای که به منطقه فضا-زمان کشیده می شود به قدری متراکم می شود که هیچ فضایی بین ذرات بنیادی باقی نمی ماند.

متأسفانه فراتر از افق رویداد (به اصطلاح مرزی که در آن نور و هر جسمی تحت تأثیر گرانش نمی توانند سیاهچاله ای را ترک کنند)، حدس ها و فرضیات غیرمستقیم ما بر اساس انتشار جریان های ذرات دنبال می شود.

تعدادی از دانشمندان پیشنهاد می کنند که فضا و زمان فراتر از افق رویداد با هم ترکیب می شوند. این عقیده وجود دارد که آنها ممکن است "گذری" به جهان دیگری باشند. شاید این درست باشد، اگرچه کاملاً ممکن است که فراتر از این محدودیت ها فضای دیگری با قوانین کاملاً جدید باز شود. منطقه ای که زمان «مکان» را با فضا مبادله می کند. مکان آینده و گذشته به سادگی با انتخاب دنبال کردن تعیین می شود. مثل انتخاب ما برای رفتن به راست یا چپ.

به طور بالقوه ممکن است که تمدن هایی در جهان وجود داشته باشند که بر سفر در زمان از طریق سیاهچاله ها تسلط داشته باشند. شاید در آینده مردم سیاره زمین راز سفر در زمان را کشف کنند.

از زمان های بسیار قدیم، مردم به طور فعال از فلزات مختلف استفاده می کردند. این مواد پس از مطالعه خواص آنها، جایگاه شایسته خود را در جدول مدلیف معروف دی. دانشمندان هنوز در مورد این سوال بحث می کنند که کدام فلز را باید عنوان سنگین ترین و متراکم ترین در جهان داد. در جدول تناوبی دو عنصر وجود دارد - ایریدیوم و اسمیم. چرا آنها جالب هستند، در ادامه بخوانید.

برای قرن ها، مردم خواص مفید رایج ترین فلزات روی این سیاره را مطالعه کرده اند. علم بیشترین اطلاعات را در مورد طلا، نقره و مس ذخیره می کند. با گذشت زمان، بشریت با آهن و فلزات سبکتر - قلع و سرب - آشنا شد. در دنیای قرون وسطی، مردم به طور فعال از آرسنیک استفاده می کردند و بیماری ها با جیوه درمان می شدند.

به لطف پیشرفت سریع، امروزه سنگین ترین و متراکم ترین فلزات نه تنها یک عنصر جدول، بلکه دو عنصر در آن واحد در نظر گرفته می شوند. در شماره 76 اسمیم (Os) و در شماره 77 ایریدیوم (Ir) است، این مواد دارای شاخص های چگالی زیر هستند:

• اسمیوم به دلیل چگالی 22.62 g/cm³ سنگین است.
• ایریدیوم خیلی سبک تر نیست - 22.53 گرم در سانتی متر مکعب.

چگالی یکی از خصوصیات فیزیکی فلزات است که نسبت جرم یک ماده به حجم آن است. محاسبات نظری چگالی هر دو عنصر دارای خطاهایی هستند، بنابراین امروزه هر دو فلز سنگین‌ترین هستند.

برای وضوح، می توانید وزن چوب پنبه معمولی را با وزن چوب پنبه ساخته شده از سنگین ترین فلز جهان مقایسه کنید. برای متعادل کردن ترازو با یک درپوش ساخته شده از اسمیوم یا ایریدیوم، به بیش از صد درپوش معمولی نیاز دارید.

تاریخچه کشف فلزات

هر دو عنصر در طلوع قرن نوزدهم توسط دانشمند اسمیتسون تنانت کشف شدند. بسیاری از محققین آن زمان در حال بررسی خواص پلاتین خام بودند و آن را با "ودکای رژیا" درمان می کردند. تنها تنانت توانست دو ماده شیمیایی را در رسوبات به دست آمده تشخیص دهد:

• این دانشمند عنصر رسوبی را با بوی پایدار کلر اسمیوم نامید.
• ماده ای با تغییر رنگ ایریدیوم (رنگین کمان) نام داشت.

هر دو عنصر با یک آلیاژ منفرد نشان داده شدند که دانشمند موفق به جداسازی آن شد. تحقیقات بیشتر در مورد قطعات پلاتین توسط شیمیدان روسی K. Klaus انجام شد که خواص عناصر رسوبی را به دقت مطالعه کرد. مشکل در تعیین سنگین ترین فلز در جهان در تفاوت کم چگالی آنهاست که مقدار ثابتی نیست.

ویژگی های واضح متراکم ترین فلزات

موادی که به صورت تجربی به دست می آیند، پودرهایی هستند که پردازش آنها بسیار دشوار است. رایج ترین شکل ترکیب ایریدیوم و اسمیم آلیاژ ایریدیوم اسمید است که در ذخایر پلاتین و طبقات طلا استخراج می شود.

رایج ترین مکان هایی که ایریدیوم در آن یافت می شود شهاب سنگ های غنی از آهن هستند. اوسمیوم بومی را نمی توان در دنیای طبیعی یافت، تنها با همکاری ایریدیوم و سایر اجزای گروه پلاتین. کانسارها اغلب حاوی ترکیبات گوگرد و آرسنیک هستند.

ویژگی های سنگین ترین و گران ترین فلز جهان

در میان عناصر جدول تناوبی مندلیف، اسمیوم گران ترین است. فلز نقره ای با رنگ مایل به آبی متعلق به گروه پلاتین از ترکیبات شیمیایی نجیب است. متراکم ترین، اما بسیار شکننده ترین فلز تحت تأثیر دمای بالا درخشش خود را از دست نمی دهد.

مشخصات

• عنصر #76 اوسمیوم دارای جرم اتمی 190.23 amu است.
• ماده ای که در دمای 3033 درجه سانتیگراد مذاب شود در 5012 درجه سانتیگراد می جوشد.
• سنگین ترین ماده دارای چگالی 22.62 g/cm³ است.
• ساختار شبکه کریستالی شکلی شش ضلعی دارد.

با وجود درخشش شگفت‌انگیز سرد رنگ نقره‌ای، اسمیوم به دلیل سمیت بالا برای تولید جواهرات مناسب نیست. ذوب جواهرات به دمایی مشابه سطح خورشید نیاز دارد، زیرا متراکم ترین فلز در جهان در اثر استرس مکانیکی از بین می رود.

با تبدیل شدن به پودر، اسمیم با اکسیژن تعامل می کند، به گوگرد، فسفر، سلنیوم واکنش نشان می دهد، واکنش ماده به آبزیان بسیار کند است. اوسمیوم دارای خاصیت مغناطیسی نیست.

کجا استفاده می شود؟

سنگین‌ترین و فوق‌العاده متراکم‌ترین فلز مقاومت به سایش بالایی دارد، بنابراین افزودن آن به آلیاژها استحکام آنها را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. استفاده از اسمیم عمدتاً با صنایع شیمیایی مرتبط است. علاوه بر این، برای نیازهای زیر استفاده می شود:

• ساخت ظروف در نظر گرفته شده برای ذخیره سازی زباله های همجوشی هسته ای؛
• برای نیازهای علم موشک، تولید سلاح (کلاهک)؛
• در صنعت ساعت برای ساخت حرکات مدل های مارک دار؛
• برای ساخت ایمپلنت های جراحی، قطعات ضربان ساز.

جالب توجه است که متراکم ترین فلز تنها عنصر در جهان است که در معرض تهاجم مخلوط "جهنمی" اسیدها (نیتریک و هیدروکلریک) قرار نمی گیرد. آلومینیوم همراه با اسمیوم به قدری انعطاف پذیر می شود که می توان بدون شکستگی آن را کشید.

اسرار کمیاب ترین و متراکم ترین فلز جهان

این واقعیت که ایریدیوم به گروه پلاتین تعلق دارد به آن خاصیت مصونیت در برابر درمان با اسیدها و مخلوط آنها می دهد. در دنیا ایریدیوم از لجن آند در طی تولید مس نیکل به دست می آید. پس از تصفیه لجن با آکوا رژیا، رسوب حاصل کلسینه شده و در نتیجه ایریدیوم استخراج می شود.

مشخصات

سخت ترین فلز نقره ای-سفید دارای گروه خواص زیر است:

• عنصر جدول تناوبی ایریدیوم شماره 77 دارای جرم اتمی 192.22 amu است.
• ماده ای که در دمای 2466 درجه سانتیگراد ذوب شده است در 4428 درجه سانتیگراد می جوشد.
• چگالی ایریدیوم مذاب - در محدوده 19.39 گرم بر سانتی متر مکعب؛
• چگالی عنصر در دمای اتاق - 22.7 گرم بر سانتی متر مکعب؛
• شبکه کریستالی ایریدیوم با یک مکعب صورت محور همراه است.

ایریدیوم سنگین تحت تأثیر دمای معمولی هوا تغییر نمی کند. نتیجه کلسینه شدن تحت تأثیر حرارت در دماهای معین، تشکیل ترکیبات چند ظرفیتی است. پودر رسوب تازه ایریدیوم سیاه را می توان تا حدی با آب رگیا و همچنین با محلول کلر حل کرد.

منطقه برنامه

اگرچه ایریدیوم یک فلز گرانبها است، اما به ندرت برای جواهرات استفاده می شود. این عنصر که پردازش آن دشوار است، در ساخت جاده ها و تولید قطعات خودرو تقاضای زیادی دارد. آلیاژهایی با متراکم ترین فلز که حساس به اکسیداسیون نیستند برای اهداف زیر استفاده می شوند:

• ساخت بوته برای آزمایشات آزمایشگاهی.
• تولید دهانی مخصوص دمنده های شیشه ای.
• پوشاندن نوک خودکارها و خودکارها؛
• تولید شمع های بادوام برای خودروها؛

آلیاژهای با ایزوتوپ های ایریدیوم در تولید جوش، در ساخت ابزار و برای رشد کریستال ها به عنوان بخشی از فناوری لیزر استفاده می شوند. استفاده از سنگین ترین فلز امکان اصلاح لیزر بینایی، خرد کردن سنگ کلیه و سایر اقدامات پزشکی را فراهم می کند.

اگرچه ایریدیوم غیر سمی است و برای موجودات بیولوژیکی خطرناک نیست، ایزوتوپ خطرناک آن، هگزا فلوراید، را می توان در محیط طبیعی یافت. استنشاق بخارات سمی منجر به خفگی فوری و مرگ می شود.

مکان های وقوع طبیعی

ذخایر متراکم ترین فلز ایریدیوم در جهان طبیعی بسیار ناچیز است و بسیار کوچکتر از ذخایر پلاتین است. احتمالاً سنگین ترین ماده به هسته سیاره منتقل شده است، بنابراین حجم تولید صنعتی این عنصر کم است (حدود سه تن در سال). محصولات ساخته شده از آلیاژهای ایریدیوم می توانند تا 200 سال عمر کنند و جواهرات را بادوام تر می کند.

قطعاتی از سنگین ترین فلز با بوی نامطبوع، اوسمیوم، در طبیعت یافت نمی شود. در ترکیب مواد معدنی، ردپای ایریدیوم اسمیک به همراه پلاتین، پالادیوم و روتنیم یافت می شود. ذخایر ایریدیوم اسمیک در سیبری (روسیه)، برخی از ایالات آمریکا (آلاسکا و کالیفرنیا)، استرالیا و آفریقای جنوبی کاوش شده است.

در صورت کشف رسوبات پلاتین، جداسازی اسمیوم با ایریدیوم برای تقویت و تقویت ترکیبات فیزیکی یا شیمیایی محصولات مختلف امکان پذیر خواهد بود.