हीरा 7,300 केल्विन पर पिघला: वैज्ञानिकों ने 20 साल पुरानी गुत्थी सुलझाई, फ्यूज़न ऊर्जा को मिलेगा बढ़ावा

2. एक ही शॉक के तहत, हीरा मध्यवर्ती चरणों को छोड़कर सीधे पिघलता है
एक्स-रे डेटा से पता चला कि हीरे की क्रिस्टल संरचना पिघलने से पहले भविष्यवाणी किए गए BC8 चरण (एक उच्च दबाव कार्बन संरचना) में परिवर्तित हुए बिना बनी रहती है। हीरे की जाली तब तक बरकरार रहती है जब तक कि कार्बन परमाणु अचानक एक अव्यवस्थित तरल में नहीं बदल जाते । टीम इसे काइनेटिक ट्रैपिंग (गतिज फंसाव) का परिणाम मानती है: एक तेज़, एकल शॉक के तहत, मजबूत कार्बन बॉन्ड को तोड़ने और BC8 में पुनर्व्यवस्थित होने का पर्याप्त समय नहीं मिलता, इसलिए सिस्टम सीधे ठोस हीरे की संरचना से पिघलता है ।

3. धीमी शुरुआती शॉक NIF में फ्यूज़न ऊर्जा लाभ को तीन गुना कर सकती हैं
नेशनल इग्निशन फैसिलिटी (NIF) में इनर्शियल कनफाइनमेंट फ्यूज़न (ICF) प्रयोगों में, हीरे के कैप्सूल ड्यूटीरियम-ट्रिटियम ईंधन रखते हैं। इस अध्ययन से परिष्कृत कार्बन मॉडल दिखाता है कि थोड़ी धीमी शुरुआती शॉक वेव का उपयोग करके - जो अभी भी हीरे को पूरी तरह पिघलाती हैं - फ्यूज़न ईंधन अधिक संपीड़ित होगा, जिससे समान लेज़र ड्राइव के साथ अधिक ऊर्जा उपज मिलेगी। सिमुलेशन बताते हैं कि इससे फ्यूज़न ऊर्जा लाभ तीन गुना तक बढ़ सकता है, बशर्ते अन्य गिरावट तंत्रों को नियंत्रित किया जाए ।

4. हीरा अपने पिघलाव में तैरता है (बर्फ की तरह पानी में)
उच्च दबाव पर, ठोस हीरा उस धात्विक तरल कार्बन की तुलना में कम घना होता है जिसमें वह पिघलता है, जिसका अर्थ है कि ठोस हीरा तरल कार्बन पर तैरता है - यह बिल्कुल पानी में तैरते बर्फ के टुकड़ों जैसा है । यह पिघलने की सीमा के एक हिस्से में एक नकारात्मक क्लैपेरॉन ढलान भी उत्पन्न करता है, जहां बढ़ता दबाव वास्तव में पिघलने के तापमान को कम करता है ।

फ्यूज़न ऊर्जा अनुसंधान के लिए निहितार्थ

यह अध्ययन सीधे ICF डिज़ाइन मॉडल में सुधार करता है। NIF के वर्तमान इम्प्लोज़न सिमुलेशन में अब प्रयोगात्मक रूप से मान्य कार्बन अवस्था समीकरण (EOS) शामिल किए जा सकते हैं, जो कैप्सूल प्रदर्शन में अनिश्चितता के एक प्रमुख स्रोत को हटा देगा । अनुमानित ऊर्जा-लाभ वृद्धि (तीन गुना तक) NIF में उच्च-उपज फ्यूज़न शासन तक पहुंचने के लिए एक सार्थक संभावित बढ़ावा है, हालांकि शोधकर्ता आगाह करते हैं कि यह अन्य कैप्सूल गिरावट तंत्रों को नियंत्रित करने पर निर्भर करता है । हीरे के कैप्सूल पहले से ही NIF के रिकॉर्ड शॉट्स के केंद्र में हैं - एक उच्च गुणवत्ता वाले हीरे के कैप्सूल ने 7 अप्रैल, 2025 को 8.6 MJ फ्यूज़न उपज मील का पत्थर हासिल करने में मदद की । हीरे के चरण व्यवहार की बेहतर समझ सीधे इन लक्ष्यों की अगली पीढ़ी को सूचित करती है।

ग्रह विज्ञान के लिए निहितार्थ

प्रयोगों में प्राप्त दबाव और तापमान की स्थितियां यूरेनस और नेप्च्यून जैसे बर्फ के दानवों के आंतरिक भागों के लिए सीधे प्रासंगिक हैं (दबाव ~1.8 TPa तक, जो इन ग्रहों के अंदर गहरे दबाव के बराबर है) । यह खोज कि हीरा धात्विक तरल कार्बन के साथ सह-अस्तित्व में रह सकता है और उसमें तैर सकता है, 'डायमंड रेन' को मॉडल करने में मदद करता है - बर्फ के दानवों के आंतरिक भाग में तरल कार्बन परतों से हीरे की लंबे समय से परिकल्पित वर्षा। यह अवलोकन कि हीरा तेजी से संपीड़न के तहत मेटास्टेबल रूप से बना रहता है, यह भी सूचित करता है कि ग्रहों के निर्माण और गतिशील घटनाओं के दौरान कार्बन कैसे व्यवहार करता है ।