अत्यधिक दबाव में लोहे का अवलोकन | रसायन शास्त्र

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अत्यधिक दबाव में लोहे का अवलोकन | रसायन शास्त्र

लोहा कई विशिष्ट सामग्रियों का एक अनिवार्य घटक है। शोध में, हमें यह देखने के लिए हर दिन अत्यधिक परिस्थितियों का सामना करना पड़ता है कि यह कैसे प्रतिक्रिया करता है – इससे हमें सामग्री के गुणों के बारे में अधिक जानने में मदद मिलती है और यह हमारे लाभ के लिए कैसे उपयोग किया जा सकता है। अत्यधिक दबावों पर लोहा कैसे प्रतिक्रिया करता है, इसका पहले अध्ययन नहीं किया गया है, विशेष रूप से वह दबाव जो वह पृथ्वी के केंद्र के करीब महसूस करता है।

पृथ्वी का कोर लगभग पूरी तरह से बना है लोहा और निकल. इसकी त्रिज्या लगभग 2,165 मील है (लेकिन इसका अनुमान केवल इसलिए लगाया जाता है क्योंकि वर्तमान में कोर को मापना असंभव है)। पृथ्वी के केंद्र में दबाव 3.6 मिलियन वायुमंडल (एटीएम) है। इसे थोड़ा सा परिप्रेक्ष्य देने के लिए मनुष्य समुद्र तल पर 1 एटीएम का अनुभव करता है।

शोधकर्ताओं ने स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में एसएलएसी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला इस वातावरण में लोहा कैसे प्रतिक्रिया करता है, यह देखने के लिए पृथ्वी के मूल से बहुत अधिक दबाव बनाया गया है।

पृथ्वी के मूल में दबाव का अनुकरण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने दो लेज़रों का उपयोग किया – एक दबाव उत्पन्न करने के लिए और दूसरा निरीक्षण करने के लिए। पहले लेज़र ने एक पल्स को निकाल दिया जिसने एक लोहे के नमूने के माध्यम से एक शॉकवेव भेजी, और दूसरे लेज़र ने एक लोहे के क्रिस्टल के एक फेमटोसेकंड स्नैपशॉट को कैप्चर करने के लिए एक्स-रे विवर्तन का उपयोग किया। फेमटोसेकंड 10-15 सेकंड है।

समय के साथ, कई लेजर दालों पर स्नैपशॉट लिए गए, जिससे शोधकर्ताओं को स्टॉप-मोशन फिल्म की तरह कुछ एक साथ रखने की अनुमति मिली, जो दालों के लिए लोहे के नमूने की प्रतिक्रिया को दर्शाता है। जब सभी माप किए गए, तो शोधकर्ताओं ने कुछ अनोखा देखा: लोहा ट्विनिंग के माध्यम से चला गया।

कई धातुओं में ट्विनिंग एक सामान्य घटना है। वो वाला सुधार की प्रक्रिया जो धातुओं को उच्च दबाव का सामना करने की अनुमति देता है। लोहे के परमाणु क्यूब्स में स्व-संरेखित होते हैं, और जब दबाव डाला जाता है, तो परमाणुओं को हेक्सागोनल प्रिज्म में पुनर्व्यवस्थित किया जाता है। यह लोहे को अधिक दबाव का सामना करने की अनुमति देता है। अत्यधिक दबाव में, लोहे की मरोड़ हो जाती है, जिससे लोहा अधिक टिकाऊ हो जाता है। प्रिज्म का आधा भाग 90 घूमता है, इसलिए लोहा दो क्रिस्टल के रूप में समकोण पर जुड़ा हुआ समाप्त होता है। दबाव कम होने के बाद भी लोहे के क्रिस्टल का जुड़ना देखा गया।

जबकि शोधकर्ता हासिल नहीं कर सके इंटीरियर में भी यही दबाव पाया जाता है, वे बहुत करीब आ गए। किसी ने यह अध्ययन नहीं किया है कि इस अत्यधिक दबाव या तापमान पर लोहा कैसे प्रतिक्रिया करता है, इसलिए शोधकर्ताओं के पास यह सुझाव देने के लिए कोई सबूत नहीं है कि लोहा कैसे प्रतिक्रिया करेगा। यह शोध इस बात का आशाजनक प्रमाण दिखाता है कि पृथ्वी की उत्पत्ति पर लोहा कैसे प्रतिक्रिया करता है और वैज्ञानिकों को धातुओं के गुणों की बेहतर समझ देता है। इस प्रयोग में उपयोग की जाने वाली विधियां भी महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि उनका उपयोग अन्य सामग्रियों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है और वे अत्यधिक तनाव पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।

स्रोत: नेशनल ज्योग्राफिक, अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी (शारीरिक समीक्षा पत्र), साइंसटेक डेली

—-*Disclaimer*—–

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