Aşırı Basınçlarda Kurşun Çelikten Daha Güçlü Hale Geliyor
Kurşun normalde yumuşak bir metaldir, ancak aşırı basınçlara sıkın ve sert ve güçlü hale gelir.
Normal şartlar altında, metal nispeten yumuşaktır, tırnak ile kolayca çizilir. Ancak aşırı basınç altında sıkıştırıldığında, kurşun sertleşir ve güçlenir – çelikten bile daha güçlü, bilimadamları 11 Kasım’da Physical Review Letters’da yayınladılar.
Kurşunun gücünün basınç altında nasıl değiştiğini incelemek için araştırmacılar, Kaliforniya’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarı’ndaki Ulusal Ateşleme Tesisinde bulunan Ulusal Ateşleme Tesisi’ndeki lazerlerle patlatarak bir kurşun numuneyi hızla sıkıştırdılar. Numune içindeki basınç, Dünya’nın çekirdeğinde bulunan basınçlara benzer şekilde yaklaşık 400 gigapaskala ulaştı.
Bir malzemenin kuvveti, verilen bir alana uygulanan bir kuvvet olan strese verdiği cevabı karakterize eder. Bir maddenin deforme olmadan önce dayanabileceği stres ne kadar çoksa o kadar güçlü demektir. Lawrence Livermore’dan fizikçi Andrew Krygier ve arkadaşları, kurşundaki dalgalanmaların yüksek basınç koşulları altında nasıl büyüdüğünü ve deforme olduğunu gözlemledi. Büyüme nispeten yavaştı, bu da metalin normal koşullar altında kurşundan 250 kat kadar, yüksek mukavemetli çelikten yaklaşık 10 kat kadar daha güçlü olduğunu gösteriyordu.
Malzemeler sıkıştırıldığında, özellikleri önemli ölçüde değişebilir. Örneğin, normalde bir gaz olan hidrojen, bir metale dönüşebilir ( SN: 8/10/16 ). Maddelerin basınca cevap olarak nasıl değiştiğini anlamak, kurşun geçirmez yelek gibi koruyucu donanımların tasarımlarını geliştirmek için önemli olabilir ( SN: 6/20/19 ).
Hesaplamalar, basıncın kurşun kristal yapısını değiştirdiğini ve bunun atom kafeslerinin yeniden düzenlenmesini sağladığını gösteriyor. Araştırmacılar, bu yapısal değişimin daha güçlü bir metalle sonuçlandığını söylüyor.
Kaynak: sciencenews.org
