اكتشاف أثقل مواد الأرض: سعي نحو فهم عميق لقوة الجاذبية

تعكس دراسة أثقل المواد الموجودة على سطح كوكبنا جانبًا مذهلًا من قوة الجاذبية والتكوين المعدني الذي شكل عالمنا. وإن الحديث هنا يدور حول ثلاثة متنافسين

تعكس دراسة أثقل المواد الموجودة على سطح كوكبنا جانبًا مذهلًا من قوة الجاذبية والتكوين المعدني الذي شكل عالمنا. وإن الحديث هنا يدور حول ثلاثة متنافسين بارزين: الأوزميوم، والإيريديوم، والبلاتين - كل منها يتميز بثباته الفريد وم他的 استخدامات المتنوعة والمعقدة.

المرتبة الأولى: الأوزميوم - جوهرة الاستقرار والكثافة

يتربع عنصر "الأوزميوم" على عرش قائمة أثقل المواد المكتشفة حتى الآن بكثافة بلغت 22.6 غرام لكل ملليلتر مكعب! وهذا يعني أنه أكثر كثافة بنسبة 17% تقريبًا من الرصاص، العنصر الأكثر شهرة لكثافته بين المعادن الشائعة. هذا القدر الكبير من الكثافة يعود جزئياً إلى موقعه الخاص ضمن التسلسل الدوري للعناصر؛ فهو أحد عناصر الترانزيتينيوم والتي تتميز بوجود مستويات طاقة غير مستقرة نسبياً مما يزيد طاقتها الداخلية وبالتالي كثافتها الظاهرة.

بالإضافة لتلك الخواص الفيزيائية المذهلة فإن للأوزميوم أيضاً خصائص كيميائية فريدة جعلته ذا أهمية خاصة لمجموعة متنوعة من التطبيقات العملية. نظراً لأنَّه بطبيعته غير قابل للتفاعل بشكل كبير، فقد أصبح جزءاً أساسياً من العديد من التقنيات الحديثة كالأنظمة الإلكترونية الدقيقة مثل ماسحات الليزر عبر الأقمار الصناعية بسبب قدرته العالية على حمل التيار الكهربائي. ويتضح مدى تقديره الاقتصادي بأن سعر الغرام الواحد منه قد يصل إلى تسع مئات الدولارات الأمريكية بناءً على توافره النادر نسبيًا بالمقارنة بالأصول المعدنية الأخرى. ومع ذلك، ينبغي التعامل معه بحذر شديد نظرًا لاحتمالات الضرر الصحية الخطيرة عند تعرض الإنسان لأكسيداته السامة.

أقرب منافسيْن: الإيريديوم والبلاتين – مظاهرٌ مختلفة لإتقان الطبيعة

ليس هناك شك بشأن كون الإيريديوم ثاني أغلى المواد أرضيًا بعد الأوزميوم بقليل بسجل تميز خاص به أيضًا. فتبلغ كثافه حوالي ٢٢٫٤٢ جم / سم³ بينما يكشف اختبار صلابته عن مرونة عالية تفوق تلك الخاصة بالنيكل والفولاذ. لكن رغم ذلك تبقى حساسية لهذا الأخير بالإضافة لبعض عوامل بيئية ظروف تشغيلية معينة. إن أهميته تكمن بشكل أساسي فيما تمتعه بميزة ضد التأثيرات الخارجية المختلفة سواء كانت حرارية أو كيماوية وذلك يرجع لعوائده الرباعية وثنائيتها الانتقاليه ممّا جعله خيار أول لدى المصنعين الذين يحتاجون أدوات مصممة لتحمل ضغط العمل اليومي والحفاظ عليها لفترة طويلة جدا دون أي ضرر يلحق بها. ولا بد لنا كذلك النظر لاستعماله المستمر داخل التركيبات المركبه لنظائر إضافية مثيل البلاتين حيث تحقق بذلك مزايا عدّة ابرزها تحسين خواص التحمل لمنتوجاتها النهائيه .

أما بالنسبة للبلاتين فلربما كان أقل ظهور افتراضي لهذه المنافسة القائمة عليه الا انه بالفعل يحقق نجاح باهر بكل المقاييس ! فعند وضع قطعتين متقابلين مباشرة ستلاحظ ان وزن القطعه بلاتيانيه يفوق وزنه نظرا لان ارتفاع كلفته نتيجة توفره بصورة محدوده جدًا مقارنة بانواع أخري مشابهه ،ويعود السبب الرئيسي لذلك الى ضعف قابليَـة ارتباطاته المداريه واحتباس الطاقة الداخليه مُعطيه طابع خاص بتكوينه. وقد برهن تاريخ استخدامه العملي كيف استطاعت تطبيقات معدنيِّــَه تغطيه احتياجات مجالات مختلفه ابتداءا بالسفن التجاريه وانتهاء بالتجهيزات المحوره لدورات الوقود الخاصه بوكالات الفضاء الخارجي فضلا عن استعمال واسع المدى بالحقول الزراعيه والصناعات الغذائية والنسيج وغيرها الكثير ؛وبذلك يشهد مدخلاته السنويه نسبة نموو كبيرة سنويا تستدعي مواجهة تحديات البحث العلمي للتوصل لحلول تخفيف وطأة نقص المقادير المنتجة حديثًا بشكل عام بما يساعد تحقيق نهضة اقتصاديه مستقبليه نوعيه بامتياز .

وفي الختام، فإن رحلتنا عبر آفاق علم ماديات الأرض تأخذ منحى جديدًا مليء بالإثارة والاستغراب أمام عجائب الطبيعة وعزم الإنسانية للاستفادة القصوى من مخزون مواردها المعدنية النادرة والقيمة حقًا!


عاشق العلم

18896 مدونة المشاركات

التعليقات