Новые исследования показывают, почему. Спустя более 130 лет после его открытия ученые впервые ознакомились с неожиданной высокотехнологичной структурой самородка "Рога барана".
Проволочное золото издавна было великолепной загадкой для ученых. Есть только несколько способов изучения этого плотного металла, и его редкость означала, что никто не хотел проводить испытания.
В 1887 году, когда добыча золота в Колорадо достигла своего пика, на руднике «Боровая свинья» недалеко от города Гилман появилось неожиданное сокровище: ветвистая золотая ветвь, которая раскололась на три завитки усиков. Высотой всего выше 10 см и 16 мм и весом примерно 0.5 кг желтые завитки драгоценного металла представляют собой редчайшую форму золота, когда-либо найденную.
«Это действительно уникальный объект - с ним нет ничего похожего» , - говорит Джон Ракован , минералог из Университета Майами в Огайо. Эта редкость, однако, имеет и научную обратную сторону: никто не хотел повредить или разрезать несколько известных образцов проволочного золота для проведения испытаний, необходимых для выяснения того, как они образовались. На протяжении десятилетий усики оставались великолепной загадкой.
Теперь исследователи впервые познакомились с изысканным образцом, известным как «Рог барана», с помощью ускорителя частиц длиной в полмили в Национальной лаборатории Лос-Аламоса. Результаты показали, что пучок, представляющий собой десятки мерцающих золотых проволок, на самом деле представляет собой либо один массивный кристалл, либо несколько кристаллов, растущих вместе
Новая работа с золотом из проволоки еще не опубликована в рецензируемом журнале, но геологическое сообщество уже в восторге от предварительного просмотра, недавно выпущенного лабораторией в Лос-Аламосе. Результаты и результаты будущих исследований могут иметь самые разнообразные последствия, начиная от содействия более эффективным методам добычи и заканчивая поиском новых применений для золота в технологиях , зависящих от металла , говорит Ракель Алонсо-Перес , куратор Гарвардского музея, где в настоящее время находится рог.
Доставка коллекции.
Перед своей смертью в 1931 году выпускник Гарварда и заядлый коллекционер минералов Альберт С. Беррейдж организовал завещание своих впечатляющих коллекций минералов, часть которых здесь можно увидеть.
В то время как такие гладкие золотые проволоки относительно распространены, настоящее проволочное золото встречается крайне редко. По словам Хагадорна, его можно определить по углублениям, которые идут по всей его длине, как будто металл был выдавлен из шприца для глазури, получив название «полосатая проволочная сетка». Число месторождений, о которых известно, что они добывают такие образцы, вероятно, можно подсчитать, на пальцах сказал Ракован.
Рог барана в настоящее время находится в Гарвардском минералогическом и геологическом музее . Он прибыл в музей в середине 1900-х годов как часть впечатляющей коллекции минералов, завещанной выпускником Гарварда Альбертом С. Беррейджем . На момент открытия золотой рог был оценен в 160 долларов США по весу, или около 4500 долларов в современной валюте. Ракован отказался назвать его текущую стоимость из-за проблем с безопасностью, сказав только, что он стоит «очень хорошие деньги».
Обнаруженный в 1887 году, Рога барана является крупнейшим из найденных образцов проволочного золота. Люди быстро осознали его редкость и потенциальную ценность; образец был представлен как «любопытное и редкое образование» в этой статье 1893 года в денверской публикации The Great Divide.
В феврале 2018 года на ежегодной выставке драгоценных камней и минералов в Тусоне Алонсо-Перес обратился к Раковану, чтобы оценить его интерес к изучению золотого рога. Многие еще помнят о давней находке из своего детства и теперь пришли чтобы увидеть сверкающий образец в музее своими глазами. Он и его команда работали в паре с исследователями из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в надежде расшифровать кристаллическую структуру рога, используя методы непопвреждая при этом минерал
.
Но это также поставило перед собой сложную задачу: транспортировать бесценный объект, на который распространяется целый ряд протоколов безопасности, из Массачусетса в Нью-Мексико.
«Мы месяцами работали над созданием всей документации и плана транспортировки», - говорит Алонсо-Перес, который добавляет, что исследования данного обьекта только подняли кучу документов. Но в конце концов, кусок золота совершил свое путешествие.
В Лос-Аламосе команда бомбардировала образец нейтронами, одним из субатомных строительных блоков атомов, которые могли проникнуть сквозь поверхность золота. Когда эти частицы ударяются о кристаллические структуры, они исчезают в разных направлениях. Для образца из монокристалла рассеянные нейтроны имеют тенденцию следовать лишь нескольким путям. Чем больше кристаллов, тем больше разбросаны пути, размазывая сигналы.
Анализ команды показал, что золотой рог, вероятно, был сделан только из нескольких кристаллов, а не из видимого множества. Команда также проанализировала гораздо меньший образец из Колумбии, который скручивается в одну спираль, и, похоже, он также сделан из удивительно небольшого количества кристаллов.
Что касается проволочного золота, исследователи также искали поглощенные нейтроны, что выявило еще один сюрприз: оба образца на самом деле представляют собой сплавы золота, которые содержат до 30 процентов серебра. Дополнительная работа в LANL с мощным рентгеновским излучением - более чем в сто раз более энергичным, чем те, которые используются при медицинском сканировании - подтвердила, что плотность и, следовательно, состав одинаковы для каждого образца.
Альберт С. Беррейдж в комнате его коллекции.
Альберт С. Беррейдж (слева) сидит перед своим минеральным экспонатом в своем доме на авеню Содружества в Бостоне, штат Массачусетс.
Выполнение миссии
Что все это значит, все еще подлежит обсуждению, но некоторые подсказки могут быть получены из нового исследования, опубликованного в геологии , в котором рассмотрен механизм образования проволочного серебра . Для этой работы Ракован и другая команда исследователей вырастили синтетическое проволочное серебро из сульфида серебра, чтобы
По словам Ракована, образование проволоки происходит от специфического свойства сульфида серебра, известного как суперионная проводимость, что означает, что ионы серебра - под воздействием температурных или электрических градиентов - бегут по твердой породе с удивительно высокой скоростью. Эти высокоскоростные атомы серебра накапливаются на поверхности скалы, в конечном итоге толкая кончик проволоки вверх и в сторону, продолжая удлиняться по мере того, как на его основании накапливается больше серебра. Всего за полчаса исследователи смогли вырастить провода длиной до 8см.
«Вы видите, как оно растет на ваших глазах», - говорит Ракован.
Возможно, именно из-за этой скорости в серебряном проводе так много переплетенных кристаллов, утверждают исследователи. Золото гораздо менее реакционноспособно и естественно не образует сульфиды, поэтому оно может расти намного медленнее и, следовательно, образовывать все больше и меньше кристаллов. Ракован сравнивает процесс со строительством кирпичной стены.
«Если бы вы построили эту кирпичную стену очень медленно, вы бы получили хорошую плоскую прямую стену», - говорит он. «Но если бы все торопились, бросали свои кирпичи и склеивали их вместе, все это было бы полно дефектов, и, по сути, эти дефекты являются [кристаллическими] границами зерен». Будущие высокотехнологичные исследования золота и серебра могут помочь дразнить некоторые из этих ответов.
Для Алонзо-Переса работа имеет еще большее значение: «Я чувствую, что мы выполнили миссию музейных коллекций», - говорит она.
Хотя музеи являются основными компонентами государственного образования, они также являются хранилищем для защиты нашей естественной истории для будущих поколений ученых, которые могут решать более сложные вопросы, используя все более чувствительные тесты, такие как использование ускорителя частиц для изучения образца золота, обнаруженного в столетие назад.
«Большинство музейных коллекций они хранят для показа; люди приходят и наслаждаются », - говорит она. «Но я думаю, что в глубине душинаша цель - наука и исследования - и продвижение науки вперед».
www.nationalgeographic.com
Почему мы нуждаемся в белке в наших диетах?
Что вы должны знать, прежде чем в очередной раз класть свой обед в микроволновку
Аллергия на алкоголь
10 Причин завести ребенка...приступаем прямо сейчас
А спать то хочется
Что матери говорят и это означает не всегда то же самое
Пятидневная диета на кефире.
Целитель приговорена к тюремному заключению в Гвинее
за обман желающих забеременеть
Комментариев нет:
Отправить комментарий