Timantteja voidaan tehdä laboratoriossa

 

Kuva; Mario Sarto, CC BY-SA 3.0. 

Uusi tekniikka on antanut tutkijoille mahdollisuuden luoda laboratoriossa kasvatettuja timantteja timantteja ympäristön lämpötiloissa ja paineissa vain 15 minuutissa.

Tiedemiehet ovat käyttäneet uutta tekniikkaa syntetisoimaan timantteja normaalissa, ilmakehän paineessa ja ilman alkujalokiveä, mikä voi helpottaa jalokivien kasvattamista laboratoriossa. Luonnolliset timantit muodostuvat Maan vaippaan, sulaan vyöhykkeeseen, joka on hautautunut satojen kilometrien päähän planeetan pinnan alle. Prosessi tapahtuu valtavissa, useiden gigapascalien paineissa ja paahtavissa lämpötiloissa, jotka ylittävät 1 500 celsiusastetta. Samanlaisia olosuhteita käytetään menetelmässä, jota tällä hetkellä käytetään syntetisoimaan 99 % kaikista keinotekoisesti luoduista timanteista. Tämä menetelmä, jota kutsutaan korkean paineen ja korkean lämpötilan (HPHT) kasvatukseksi, käyttää näitä äärimmäisiä asetuksia nestemäisiin metalleihin, kuten rautaan, liuenneen hiilen koaksiaaliseksi muuttamiseen timantiksi pienen siemenen ympärillä tai aloitustimantilla.

Kuitenkin korkeita paineita ja lämpötiloja on vaikea tuottaa ja ylläpitää. Lisäksi mukana olevat komponentit vaikuttavat timanttien kokoon, joista suurin on noin kuutiosenttimetri tai suunnilleen mustikan kokoinen. Lisäksi HPHT kestää melko pitkän ajan - viikon tai kaksi - tuottaa jopa näitä pieniä jalokiviä. Toinen menetelmä, jota kutsutaan kemialliseksi höyrypinnoitukseksi, eliminoi jotkin HPHT:n vaatimukset, kuten korkeat paineet. Mutta toiset jatkuvat, kuten siementen tarve. Uusi tekniikka eliminoi jotkin kummankin synteesiprosessin haitat. Etelä-Korean perustieteiden instituutin fyysisen kemistin Rodney Ruoffin johtama ryhmä julkaisi havaintonsa 24. huhtikuuta Nature-lehdessä.

Tiedemiehet olivat luulleet, että timantit syntyvät maan uumenissa satojen tuhansien vuosien tuhansien vuosien jälkeen.

Lähde:

Deepa Jain, 2024, Scientists grow diamonds from scratch in 15 minutes thanks to groundbreaking new process (msn.com) 22.5.

Radiohiiliajoitus ei ehkä ole niin tarkka kuin on luultu

Kuva: fotosynteesi, CC BY-SA 4.0.


Joel Kontinen

Radiohiiliajoitus ei ehkä ole niin tarkka kuin meille opetettiin. 1940-luvun lopulla keksitty ja siitä lähtien parannettu radiokarbonaattimenetelmä on laajasti käytössä esimerkiksi arkeologisten esineiden iän määrityksessä.

"Jos tutkittava aines on orgaanista ja vanhaa - jopa 50 000 vuoden ikäistä – sen ikä voidaan määrittää radiohiilellä", kertoi taiteen ja tieteen korkeakoulun klassisen arkeologian professori Sturt Manning.

Manning on uuden tutkimuksen ensisijainen kirjoittaja, joka korostaa ajoitustekniikan parannuksen tarvetta. Hänen tutkimuksensa, julkaistu 18. maaliskuuta lehdessä Science Advances, on merkityksellistä Välimeren historian ja esihistorian tärkeimpien ajankohtien ymmärtämiseksi, mukaan lukien Tutankhamonin hauta ja kiistanalainen, mutta merkittävä tulivuorenpurkaus Kreikan Santorinin saarella.

Radiohiilellä mitataan hiili-14:n hajoamista. Hiili-14 on epävakaa hiilen isotooppi, joka on syntynyt kosmisessa säteilyssä ja jota löytyy kaikista orgaanisista aineista. Kosminen säteily ei kuitenkaan ole tasaista. Kosmisen säteilyn heilahtelujen huomioon ottamiseksi maan ilmakehässä tunnettujen tuhansia vuosia vanhojen puiden radiohiilipitoisuus mitattiin taaksepäin 1900-luvulle asti.

Puunrenkaassa kalibroitua hiilivetyä aloitettiin laajasti käyttää 50 vuotta sitten. Vakiokalibrointikäyrä otettiin käyttöön vuonna 1986, ja sitä päivitetään muutaman vuoden välein, kun tietoja on saatu lisää.
Yksi pohjoisen pallonpuoliskon kalibrointikäyrä on muodostanut perustan Euroopassa ja Välimerellä radiohiiliajoitukselle viiden vuosikymmenen ajan, asettaen aikataulun esihistorialle", Manning ja avustajat kirjoittavat. "Mittaustarkkuuden lisääntyessä on kuitenkin lisääntynyttä näyttöä pienistä mutta merkittävistä alueellisista (osittain kasvukauden) hajonnoista saman vuoden radiohiilipitoisuuksissa."

Manning ja avustajat kyseenalaistavat tutkimuksessaan yhden kalibrointikäyrän käyttöä koko pohjoisella pallonpuoliskolla. Käyttämällä vain yhden laboratorion keräämiä tietoja laboratorioiden välisen vaihtelun hallitsemiseksi, he vertasivat Pohjois-Euroopan (Saksa) ja Välimeren (Turkin keskiosa) radikaalihiilitietoja 2. ja 1. vuosituhannella B.C. He havaitsivat, että Välimeren radiohiilipitoisuuksissa on joitain pieniä, mutta kriittisiä vaihteluvälejä. Kahden muun hiilidioksidilaboratorion tiedot näytteistä Keski-Italiasta ja Pohjois-Turkista olivat pysyviä.

Kasvukausilla on tutkimuksen mukaan merkitystä. Radiohiilipitoisuus maapallolla vaihtelee vuodenajan mukaan; se on talvella matala ja kesällä korkea, Manning sanoi. Puun renkaassa oleva hiili heijastaa sitä, kun puu fotosyntetisoituu ja siten hiili poistuu ilmakehästä.

"Pohjois-Euroopassa tai Pohjois-Amerikassa puu tekee tämän huhtikuusta syyskuuhun. Mutta puu Jordaniassa tai Israelissa tekee lokakuusta huhtikuuhun - melkein päinvastaisena vuodenaikana ”, hän sanoi.

Nämä vaihtelut, vaikkakin pienet, voivat vaikuttaa esihistorian ajoitukseen jopa muutamalla vuosikymmenellä, tutkimuksen lopussa sanotaan.

Tutkimus rahoitettiin osittain National Science Foundationin ja Kanadan yhteiskuntatieteiden ja humanististen tutkimusneuvostojen avustuksilla.

Radiohiiliajoituksessa on myös puutteita. sekulaarit tiedemiehet eivät ole ottaneet huomioon Nooan ajan vedenpaisumusta. Äskettäin on löytynyt radiohiiltä esimerkiksi timanteista ja dinosauruksista , joissa sitä ei tulisi olla.

Lähde:

Blackwood, Kate. 2020. Fine-tuning radiocarbon dating could ‘rewrite’ ancient events Cornell Edu 18 March.

Naturalistinen maailmankuva tarvitsee uskonvaraisia elementtejä

Mysteeriplaneetan oletettu synty, Kuva: NASA/JPL-Caltech.





Joel Kontinen

Naturalistinen maailmankuva tarvitsee monia uskonvaraisia elementtejä, kuten esimerkiksi taivaankappaleita, joiden olemassaolo on kaikkea muuta kuin varma.

Niinpä esimerkiksi Kuun syntyyn tarvitaan Theia -niminen mielikuvitusplaneetta.

Nature Communications julkaisi tällä viikolla tutkimuksen, jossa myös tarvitaan Merkuriuksen tai Marsin kokoista hypoteettista planeettaa.

Tällä kertaa sillä ei ole mitään tekemistä Kuun kanssa.

Tarina sai alkunsa lokakuussa 2008, jolloin nelisen metriä leveä asteroidi räjähti Nubian aavikon yllä osuttuaan Maan ilmakehään. Kappaleet levisivät autiomaahan.

Tutkijoita odotti yllätys, koska näistä meteoriiteista löytyi pikkuriikkisiä timantteja.

Timantit voivat syntyä vain kovassa paineessa, johon tarvitaan isoa taivaankappaletta. Näin tutkijat keksivät uuden vähintään Merkuriuksen kokoisen protoplaneetan, jonka elinkaari jäi lyhyeksi aurinkokuntamme alkuhetkinä.

Genesis kuvaa aurinkokuntamme – ja koko universumin – synnyn paljon uskottavammin.

Lähde:

Howell, Elizabeth. 2018. There Is Evidence That a Planet in Our Solar System Was Destroyed. Live Science (18.4.).