Представлены предварительные результаты экспериментального моделирования импактного процесса на угольное вещество посредством воздействия высокоэнергетическим короткоимпульсным лазерным излучением. В процессе экспериментов достигнуты экстремально высокие значения температуры и давления. На основе анализа продуктов преобразования вещества мишени установлено плавление угля с частичной дегазацией и дегидрогенизацией, при остывании сопровождающееся солидификацией с формированием стеклоподобного углерода. Полученные продукты синтеза могут представлять интерес в качестве углеродных материалов, в том числе высокобарных углеродных полимеров и полых луковичных фуллереноподобных структур. Результаты экспериментального моделирования могут быть также использованы для сравнения с продуктами ударного происхождения в природе в целях объяснения механизмов и условий образования природных высокобарных углеродных веществ по неграфитовому прекурсору.
Василий Вениаминович Уляшев – канд. геол.-минерал. наук, науч. сотрудник, Институт геологии им. акад. Н. П. Юшкина Коми научного центра Уральского отделения Российской академии, Сыктывкар, Россия
Татьяна Григорьевна Шумилова – д-р геол.-минерал. наук, гл. науч. сотрудник, Институт геологии им. акад. Н. П. Юшкина Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Россия
Сергей Иванович Исаенко – канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотрудник, Институт геологии им. акад. Н. П. Юшкина Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Россия
1. Башарин А. Ю., Дождиков В. С., Дубинчук В. Т. и др. Фазы быстрой закалки жидкого углерода // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35, № 9. С. 84 – 92.
2. Башарин А. Ю., Дождиков В. С., Кириллин А. В. и др. Фазовая диаграмма углерода с областью метастабильных состояний жидкий углерод–алмаз // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36, № 12. С. 39 – 47.
3. Савватимский А. И., Онуфриев С. В., Аристова Н. М. Исследование физических свойств тугоплавких карбидов металлов IV и V групп периодической таблицы Менделеева при быстром нагреве импульсом электрического тока // Успехи физических наук. 2022. Т. 192, № 6. С. 642 – 662.
4. Онуфриев С. В., Савватимский А. И. Электросопротивление жидкого углерода (до 9000 К) и жидкого гадолиния (до 6000 К) при повышенном давлении и высоких температурах. Теплофизика высоких температур. 2023. T. 61, № 5. С. 685 – 692.
5. Титов В. М., Анисичкин В. Ф., Мальков И. Ю. Исследование процесса синтеза ультрадисперсного алмаза в детонационных волнах // Физика горения и взрыва. 1989. Т. 25, № 3. С. 117 – 126.
6. Алексенский А. Е., Байдакова М. В., Вуль А. Я. и др. Фазовый переход алмаз–графит в кластерах ультрадисперсного алмаза // Физика твердого тела. 1997. Т. 39, № 6. С. 1125 – 1134.
7. Корочанцев А. В. Ударное преобразование битумов: приложение к органическому веществу метеоритов и импактитов: автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. М.: Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского, 2004. 30 с.
8. . Stoffler D., Langenhorst F. Shock metamorphism in nature and experiment: basic observations and theory // Meteoritics. 1994. V. 29. P. 155 – 181.
9. Poelchau M., Kenkmann T., Thoma K., et al. The MEMIN research unit: scaling impact cratering experiments in porous sandstones // Meteoritics & Planetary Science. 2013. V. 48, No. 1. P. 8 – 22.
10. Langenhorst F. Shock metamorphism of some minerals: Basic introduction and microstructural observations // Bulletin of the Czech geological survey. 2002. V. 77(4). P. 265 – 282.
11. Langenhorst F., Deutsch A. Shock metamorphism of minerals // Elements. 2012. V. 8. P. 31 – 36.
12. Бурдонский И. Н., Гольцов А. Ю., Леонов А. Г. и др. Генерация ударных волн при взаимодействии мощного лазерного излучения с поликристаллическими мишенями // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2013. № 36(2). С. 8 – 18.
13. Pittarello L., Goderis S., Soens B., et al. Meteoroid atmospheric entry investigated with plasma flow experiments: Petrography and geochemistry of the recovered material // Icarus. 2019. V. 331. P. 170 – 178.
14. Сорокин Е. М., Яковлев О. И., Слюта Е. Н. и др. Экспериментальное моделирование микрометеоритного удара на луне // Геохимия. 2020. T. 65, № 2. С. 107 – 122.
15. Уляшев В. В., Шумилова Т. Г., Кульницкий Б. А. и др. Экспериментальное моделирование фазовых преобразований в слабоупорядоченном углеродном веществе при импактном воздействии // Минералогия. 2020. № 6(3). С. 89 – 103.
16. Григорьянц А. Г., Сафонов А. Н. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 3. Методы поверхностной лазерной обработки: учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во Высшая школа, 1987. 191 с.
17. Gerasimov M. V., Ivanov B. A., O. I. Yakovlev, Yu. P. Dikov. Physics and chemistry of impacts // Laboratory Astrophysics and Space Research. 1999. V. 236. P. 279 – 330.
18. Sadezky A., Muckenhuber H., Grothe H., et al. Raman microspectroscopy of soot and related carbonaceous materials: Spectral analysis and structural information // Carbon. 2005. V. 43. P. 1731 – 1742.
19. Tuinstra F., Koenig J. L. Raman spectrum of graphite // Journal of Chemical Physics. 1970. V. 53. P. 1126 – 1130.
20. Ferrari A. C. Raman spectroscopy of graphene and graphite: Disorder, electron–phonon coupling, doping and nonadiabatic effects // Solid State Communications. 2007. V. 143. P. 47 – 57.
21. Kohn W. Image of the Fermi surface in the vibration spectrum of a metal // Physical review letters. 1959. V. 2(9). P. 393–394.
22. Езерский В. А. Ударно-метаморфизованное углистое вещество в импактитах // Метеоритика. 1982. № 41. С. 134 – 140.
23. Езерский В. А. Гипербарические полиморфы, возникшие при ударном преобразовании углей // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1986. № 4(115). С. 26 – 33.
24. Shumilova T. G., Isaenko S. I., Ulyashev V. V., et al. Aftercoal diamonds: enigmatic type of impact diamonds // European Journal of Mineralogy. 2018. V. 30. P. 61 – 76.
25. Shumilova T. G., Ulyashev V. V., Kazakov V. A., et al. Karite – diamond fossil: a new type of natural diamond // Geoscience Frontiers. 2020. V. 11, Is. 4. P. 1163 – 1174.
26. Уляшев В. В., Велигжанин А. А., Шумилова Т. Г. и др. Исследование импактного углеродного вещества Карской астроблемы методом малоуглового рассеяния синхротронного излучения // Минералогия. 2018. № 4(4). С. 41 – 48.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2024.05.pp.047-053
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
