Сибирские ученые использовали японский ускоритель, чтобы лучше понять геологию планет
Ученые из Института геологии и минералогии СО РАН, НГУ и Токийского университета изучили на японском протонном ускорителе J-PARC поведение бензола при высоких давлениях и температурах с использованием различных экспериментальных методов. Эти исследования могут привести к созданию новых промышленных технологий и рассказать о формировании углеводородов в недрах Земли и других планет.
В ходе экспериментов и последующих аналитических работ исследователи изучили фазовую диаграмму бензола и уточнили структуру высокобарической модификации кристаллического бензола при высоких температурах (бензол становится твердым веществом при повышении давления). Кроме того, ученые определили параметры термического расширения этой модификации, диагностировали продукты разложения бензола, сообщает пресс-служба Новосибирского госуниверситета.
Исследование фазовых диаграмм простых соединений позволяет ответить на широкий круг вопросов. Например, зная фазовую диаграмму углерода, можно отследить, где проходит граница перехода из графита в алмаз. Из-за уникальной структуры бензола (шесть сопряженных молекул углерода, к каждой из которых присоединена молекула водорода) его молекула чрезвычайно стабильна при различных экстремальных условиях.
При этом бензол — самая распространенная углеродосодержащая молекула во Вселенной. Это основной структурный элемент ароматических углеводородов, которые входят в состав духов, освежителей воздуха, нефти и пластика.
Известно, что при особых условиях бензол превращается в уникальные углеводородные соединения. Ученые назвали их углеродными нановолокнами. В будущем производство нановолокон может стать вполне промышленной технологией.
Сибирские и японские исследователи хотят определить параметры, при которых углеводороды — в частности, бензол — формируются в недрах Земли и других планет, когда образуются новые соединения и что происходит в глубинах планет, если эти соединения там присутствуют.
Результаты исследования опубликованы в журнале Crystal Growth and Design.