Bilim insanları elmas yaparken kazayla yepyeni bir element bileşiği buldu

Uluslararası bir araştırma ekibi, laboratuvarda elmas üretmeye çalışırken beklenmedik bir durumla karşılaştı. Bilim insanları, Dünya'nın mantar tabakasından daha yüksek bir basınç ve 1900 derecenin üzerindeki sıcaklıkta altını hidrojenle birleştirerek ilk kez "altın hidrür" bileşiğini elde etti.

SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı liderliğindeki araştırmacılar, karbon ve hidrojenden oluşan hidrokarbonların aşırı koşullarda ne kadar sürede elmasa dönüştüğünü inceliyordu. Bu amaçla örnekleri örs hücresinde sıkıştırdılar ve Avrupa XFEL tesisinden gelen X-ışınlarıyla ısıttılar. Örneklerin arasına koydukları altın yaprağın tek bir görevi vardı: X-ışınlarını emmek ve ortamı ısıtmak. Deney sonunda karbonlar elmasa dönüştü ancak araştırmacılar kayıtlarda şaşırtıcı bir şey daha gördü; altın ve hidrojen kimyasal reaksiyona girmişti.

Bu sonuç bilim dünyasında şaşkınlık yarattı çünkü altın, yapısı gereği diğer elementlerle kolay kolay tepkimeye girmeyen uyuşuk bir metal olarak bilinir. Zaten bu yüzden deneyde sadece bir ısıtıcı araç olarak yer alıyordu. Araştırmacılar, bu keşfin aşırı basınç ve sıcaklık altında malzemelerin karakter değiştirdiğini kanıtladığını belirtiyor. Yani yüksek basınç, Dünya yüzeyinde gerçekleşmesi imkansız olan kimyasal reaksiyonların önünü açıyor.

Deney sırasında hidrojen, "süper iyonik" adı verilen çok yoğun bir faza geçti. Bu durumda hidrojen atomları, altının sert kristal yapısı içinde adeta bir sıvı gibi serbestçe akmaya başladı. Normalde hidrojen, X-ışınlarını çok az yansıttığı için laboratuvarda incelenmesi zor bir elementtir. Ancak bu aşırı ortamda hidrojen, kendisinden çok daha ağır olan altın atomlarıyla etkileşime girdi. Böylece araştırmacılar, altının kristal yapısındaki değişimleri izleyerek hidrojenin içeride tam olarak ne yaptığını net bir şekilde gördü.

Altın hidrür, laboratuvarda yoğun hidrojeni incelemek için bilim insanlarına yepyeni bir yol sunuyor. Bu yoğun hidrojen türü, normal şartlarda doğrudan gözlemleyemediğimiz bazı dev gezegenlerin merkezinde yer alıyor. Dolayısıyla bu yapay bileşik, dünya dışı gezegenlerin iç yapısını anlamayı kolaylaştıracak. Aynı zamanda Güneş gibi yıldızlardaki nükleer füzyon süreçlerine ve Dünya'da yürütülen yapay füzyon enerjisi çalışmalarına da ışık tutacak. Ancak bu bileşik kalıcı değil; ortam soğuduğu an altın ve hidrojen tekrar birbirinden ayrılıyor.

Bu çalışma sadece altın hidrürün keşfiyle sınırlı kalmıyor; aşırı ortamlardaki yeni kimyasal süreçleri incelemek için yeni bir yöntem de sunuyor. Araştırma ekibi, geliştirdikleri simülasyon araçlarını gelecekte sıra dışı koşullara mar