บันทึกของสาร ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับจักรวาล ความหนาแน่นของสสารสูงสุด

ในบรรดาสารต่างๆ พวกเขามักจะพยายามแยกแยะสารที่มีระดับรุนแรงที่สุดออกมา ทรัพย์สินบางอย่าง- ผู้คนมักจะสนใจวัสดุที่แข็งที่สุด เบาที่สุดหรือหนักที่สุด ง่าย และทนไฟมาโดยตลอด เราคิดค้นแนวคิดเรื่องก๊าซในอุดมคติและวัตถุสีดำในอุดมคติ จากนั้นจึงพยายามค้นหาอะนาล็อกตามธรรมชาติที่ใกล้เคียงกับรุ่นเหล่านี้มากที่สุด เป็นผลให้มนุษย์สามารถค้นหาหรือสร้างได้ สารมหัศจรรย์.

1.สารที่ดำที่สุด

สารนี้สามารถดูดซับแสงได้มากถึง 99.9% ซึ่งเกือบจะสมบูรณ์แบบ ตัวสีดำ- ได้มาจากชั้นที่เชื่อมต่อกันเป็นพิเศษ ท่อนาโนคาร์บอน- พื้นผิวของวัสดุที่ได้นั้นหยาบและแทบไม่สะท้อนแสง ขอบเขตการใช้งานของสารดังกล่าวมีมากมาย ตั้งแต่ระบบตัวนำยิ่งยวดไปจนถึงการปรับปรุงคุณสมบัติของระบบออปติก ตัวอย่างเช่น การใช้วัสดุดังกล่าวจะสามารถปรับปรุงคุณภาพของกล้องโทรทรรศน์และเพิ่มประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างมาก

2.สารไวไฟมากที่สุด

มีเพียงไม่กี่คนที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับนาปาล์ม แต่นี่เป็นเพียงหนึ่งในตัวแทนของสารไวไฟประเภทแรง ซึ่งรวมถึงโฟม และโดยเฉพาะคลอรีนไตรฟลูออไรด์ สารออกซิไดซ์อันทรงพลังนี้สามารถจุดติดไฟได้แม้กระทั่งแก้วและทำปฏิกิริยารุนแรงกับอนินทรีย์และสารอนินทรีย์เกือบทั้งหมด สารประกอบอินทรีย์- มีหลายกรณีที่คลอรีนไตรฟลูออไรด์หกรั่วไหลอันเป็นผลจากเพลิงไหม้ซึ่งไหม้ลึกลงไป 30 เซนติเมตรบนพื้นผิวคอนกรีตของสถานที่และกรวดและทรายอีกเมตรหนึ่ง มีความพยายามที่จะใช้สารดังกล่าวเป็นตัวแทนสงครามเคมีหรือเชื้อเพลิงจรวด แต่พวกมันก็ถูกละทิ้งเนื่องจากมีอันตรายมากเกินไป

3. สารพิษ

พิษที่รุนแรงที่สุดในโลกก็เป็นหนึ่งในเครื่องสำอางยอดนิยมเช่นกัน มันเกี่ยวกับเกี่ยวกับสารพิษโบทูลินั่มที่ใช้ในด้านความงามภายใต้ชื่อโบท็อกซ์ สารนี้เป็นของเสียจากแบคทีเรีย Clostridium botulinum และมีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่สุดในบรรดาโปรตีน นี่คือสิ่งที่กำหนดคุณสมบัติของมันเป็นสารพิษที่ทรงพลังที่สุด ของแห้ง 0.00002 มก./นาที/ลิตร เพียงพอที่จะทำให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบเป็นอันตรายถึงชีวิตมนุษย์เป็นเวลา 12 ชั่วโมง นอกจากนี้สารนี้ยังถูกดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์จากเยื่อเมือกและทำให้เกิดอาการทางระบบประสาทอย่างรุนแรง

4.สารที่ร้อนแรงที่สุด

กองไฟนิวเคลียร์ลุกไหม้ในส่วนลึกของดวงดาว ไปถึงอุณหภูมิที่ไม่อาจจินตนาการได้ แต่มนุษย์สามารถเข้าใกล้ร่างเหล่านี้ได้มากขึ้นโดยได้รับ "ซุป" ควาร์ก - กลูออน สารนี้มีอุณหภูมิ 4 ล้านล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าดวงอาทิตย์ 250,000 เท่า ได้มาจากการชนอะตอมของทองคำด้วยความเร็วเกือบแสง ส่งผลให้นิวตรอนและโปรตอนละลาย จริงอยู่ สารนี้ดำรงอยู่เพียงหนึ่งในล้านล้านของหนึ่งล้านล้านวินาทีและครอบครองหนึ่งในล้านล้านของเซนติเมตร

ในการเสนอชื่อนี้ เจ้าของสถิติคือกรดฟลูออไรด์-พลวง มีฤทธิ์กัดกร่อนมากกว่าถึง 21,019 เท่า กรดซัลฟิวริกสามารถละลายแก้วและระเบิดได้เมื่อเติมน้ำ นอกจากนี้ยังปล่อยควันพิษร้ายแรงอีกด้วย

6. ส่วนใหญ่ สารระเบิด

HMX เป็นวัตถุระเบิดที่ทรงพลังที่สุดและยังทนต่ออุณหภูมิสูงอีกด้วย นี่คือสิ่งที่ทำให้ขาดไม่ได้ในกิจการทางทหาร - สำหรับการสร้างประจุรูปทรง พลาสติก วัตถุระเบิดทรงพลัง และตัวเติมสำหรับฟิวส์ประจุนิวเคลียร์ นอกจากนี้ HMX ยังใช้เพื่อวัตถุประสงค์เชิงสันติ เช่น เมื่อเจาะก๊าซและบ่อน้ำมันที่มีอุณหภูมิสูง และยังใช้เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวดที่เป็นของแข็งอีกด้วย HMX ยังมีอะนาล็อกคือ heptanitrocubane ซึ่งมีพลังการระเบิดมากกว่า แต่ก็มีราคาแพงกว่าด้วย ดังนั้นจึงใช้มากกว่าในสภาพห้องปฏิบัติการ

7. วิทยุนั่นเอง สารออกฤทธิ์

สารนี้ไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ไอโซโทปที่เสถียรในขณะที่สร้างรายได้มหาศาล รังสีกัมมันตภาพรังสี- ไอโซโทปชนิดหนึ่งคือ พอโลเนียม-210 ถูกใช้เพื่อสร้างแหล่งกำเนิดนิวตรอนที่เบามาก กะทัดรัด และในเวลาเดียวกันก็ทรงพลัง นอกจากนี้ ในโลหะผสมกับโลหะบางชนิด จะใช้พอโลเนียมเพื่อสร้างแหล่งความร้อนสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ดังกล่าวใช้ในอวกาศ นอกจากนี้ เนื่องจากไอโซโทปนี้มีอายุครึ่งชีวิตสั้น จึงเป็นสารที่เป็นพิษสูงที่สามารถทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสีอย่างรุนแรงได้

8.สารที่หนักที่สุด

ในปี พ.ศ. 2548 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้สร้างสสารในรูปของแท่งนาโนเพชร เป็นกลุ่มเพชรในระดับนาโน สารดังกล่าว ระดับต่ำสุดการบีบอัดและความหนาแน่นจำเพาะสูงสุดที่มนุษย์รู้จัก นอกจากนี้การเคลือบที่ทำจากวัสดุดังกล่าวจะมีความทนทานต่อการสึกหรออย่างมาก

9. สารแม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุด

อีกหนึ่งการสร้างสรรค์ของผู้เชี่ยวชาญจากห้องปฏิบัติการ ได้มาจากธาตุเหล็กและไนโตรเจนในปี 2010 ในตอนนี้ รายละเอียดต่างๆ จะถูกเก็บเป็นความลับ เนื่องจากสารก่อนหน้านี้ในปี 1996 ไม่สามารถทำซ้ำได้อีก แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเจ้าของสถิติแข็งแกร่งขึ้น 18% คุณสมบัติทางแม่เหล็กกว่าอะนาล็อกที่ใกล้เคียงที่สุด หากสารนี้มีอยู่ใน ระดับอุตสาหกรรมจากนั้นเราสามารถคาดหวังการเกิดขึ้นของมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าอันทรงพลังได้

10. superfluidity ที่แข็งแกร่งที่สุด

Helium II มีค่าการนำความร้อนสูงและ การขาดงานโดยสมบูรณ์ความหนืดสูงสุด อุณหภูมิต่ำนั่นคือมันแสดงคุณสมบัติของของเหลวยิ่งยวด สามารถซึมผ่านวัสดุที่เป็นของแข็งและเทออกจากภาชนะต่างๆ ได้เอง สารนี้สามารถกลายเป็นตัวนำความร้อนในอุดมคติซึ่งความร้อนจะเคลื่อนที่เหมือนคลื่นมากกว่าและไม่กระจายไป

มือสอง:อยู่นอกเมือง

ปัจจุบันออสเมียมถูกกำหนดให้เป็นสสารที่หนักที่สุดในโลก แค่อันเดียว ลูกบาศก์เซนติเมตรของสารนี้มีน้ำหนัก 22.6 กรัม มันถูกค้นพบในปี 1804 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ Smithson Tennant; เมื่อทองคำถูกละลายในหลอดทดลอง ก็ยังมีตะกอนหลงเหลืออยู่ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากลักษณะเฉพาะของออสเมียม มันไม่ละลายในด่างและกรด

องค์ประกอบที่หนักที่สุดในโลก

เป็นผงโลหะสีฟ้าอมขาว มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในเจ็ดไอโซโทป โดยหกไอโซโทปมีเสถียรภาพและอีกหนึ่งไอโซโทปไม่เสถียร มีความหนาแน่นมากกว่าอิริเดียมเล็กน้อยซึ่งมีความหนาแน่น 22.4 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ในบรรดาวัสดุที่ค้นพบจนถึงปัจจุบัน สสารที่หนักที่สุดในโลกคือออสเมียม

อยู่ในกลุ่มแลนทานัม อิตเทรียม สแกนเดียม และแลนทาไนด์อื่นๆ

แพงกว่าทองคำและเพชร

มีการขุดน้อยมากประมาณหนึ่งหมื่นกิโลกรัมต่อปี แม้แต่แหล่งออสเมียมที่ใหญ่ที่สุดอย่างแหล่งสะสม Dzhezkazgan ก็ยังมีประมาณสามในสิบล้านส่วน มูลค่าตลาดของโลหะหายากในโลกสูงถึงประมาณ 200,000 ดอลลาร์ต่อกรัม นอกจากนี้ความบริสุทธิ์สูงสุดขององค์ประกอบในระหว่างกระบวนการทำให้บริสุทธิ์คือประมาณเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์

แม้ว่าห้องปฏิบัติการของรัสเซียจะมีความบริสุทธิ์ถึง 90.4 เปอร์เซ็นต์ แต่ปริมาณโลหะก็ไม่เกินสองสามมิลลิกรัม

ความหนาแน่นของสสารนอกโลก

ออสเมียมเป็นผู้นำของธาตุที่หนักที่สุดในโลกอย่างไม่ต้องสงสัย แต่ถ้าเราเพ่งมองไปยังอวกาศ ความสนใจของเราจะเผยให้เห็นสสารจำนวนมากที่หนักกว่า "ราชา" แห่งธาตุหนักของเรา

ความจริงก็คือในจักรวาลมีเงื่อนไขที่ค่อนข้างแตกต่างจากบนโลก แรงโน้มถ่วงของอนุกรมนั้นยิ่งใหญ่มากจนสสารมีความหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อ

หากเราพิจารณาโครงสร้างของอะตอม เราจะพบว่าระยะทางในโลกระหว่างอะตอมนั้นค่อนข้างชวนให้นึกถึงอวกาศที่เราเห็น ที่ซึ่งดาวเคราะห์ ดวงดาว และอื่นๆ อยู่ในระยะไกลพอสมควร ส่วนที่เหลือถูกครอบครองด้วยความว่างเปล่า นี่คือโครงสร้างที่อะตอมมีอย่างแน่นอน และด้วยแรงโน้มถ่วงที่รุนแรง ระยะนี้จึงลดลงอย่างมาก ไปจนถึงการ “กด” อนุภาคมูลฐานบางชนิดเข้าไปถึงอนุภาคอื่นๆ

ดาวนิวตรอนเป็นวัตถุอวกาศที่มีความหนาแน่นสูงมาก

ด้วยการค้นหานอกโลก เราอาจพบสสารที่หนักที่สุดในอวกาศในดาวนิวตรอน

เหล่านี้เป็นผู้อยู่อาศัยในอวกาศที่ค่อนข้างพิเศษซึ่งเป็นหนึ่งในประเภทวิวัฒนาการของดวงดาวที่เป็นไปได้ เส้นผ่านศูนย์กลางของวัตถุดังกล่าวอยู่ระหว่าง 10 ถึง 200 กิโลเมตร โดยมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ของเราหรือมากกว่า 2-3 เท่า

ร่างกายของจักรวาลนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแกนนิวตรอนซึ่งประกอบด้วยนิวตรอนที่ไหล แม้ว่าตามสมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์บางคนก็ควรจะเป็นเช่นนั้น สถานะของแข็งในปัจจุบันไม่มีข้อมูลที่เชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเป็นดาวนิวตรอนที่เมื่อถึงขีดจำกัดการบีบอัดแล้ว ต่อมาก็เปลี่ยนเป็นพลังงานขนาดมหึมา ตามลำดับ 10 43 -10 45 จูล

ความหนาแน่นของดาวฤกษ์ดังกล่าวเทียบได้กับน้ำหนักของยอดเขาเอเวอเรสต์ที่วางอยู่ในกล่องไม้ขีด นี่คือหลายร้อยพันล้านตันในหนึ่งลูกบาศก์มิลลิเมตร ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าความหนาแน่นของสสารมีมากเพียงใด เราจะนำดาวเคราะห์ของเราที่มีมวล 5.9 × 1,024 กิโลกรัมและ "เปลี่ยน" ให้เป็นดาวนิวตรอน

ด้วยเหตุนี้ เพื่อที่จะให้มีความหนาแน่นเท่ากับดาวนิวตรอน จะต้องลดขนาดให้เท่ากับแอปเปิ้ลธรรมดา โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7-10 เซนติเมตร ความหนาแน่นของวัตถุดวงดาวที่มีลักษณะเฉพาะจะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลาง

ชั้นและความหนาแน่นของสสาร

ชั้นนอกของดาวฤกษ์แสดงอยู่ในรูปของแมกนีโตสเฟียร์ ความหนาแน่นของสารที่อยู่ด้านล่างโดยตรงนั้นสูงถึงประมาณหนึ่งตันต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ด้วยความรู้ของเราเกี่ยวกับโลก ในขณะนี้นี่เป็นสสารที่หนักที่สุดของธาตุที่ค้นพบ แต่อย่าด่วนสรุป

เรามาวิจัยต่อเกี่ยวกับดวงดาวที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวกันดีกว่า เรียกอีกอย่างว่าพัลซาร์เนื่องจากมีการหมุนรอบแกนด้วยความเร็วสูง ตัวบ่งชี้สำหรับวัตถุต่างๆ มีตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยรอบต่อวินาที

ให้เราดำเนินการต่อไปในการศึกษาวัตถุจักรวาลที่มีความหนาแน่นยิ่งยวด ตามด้วยชั้นที่มีลักษณะเป็นโลหะ แต่มีแนวโน้มในลักษณะและโครงสร้างคล้ายคลึงกัน ผลึกมีขนาดเล็กกว่าที่เราเห็นในโครงตาข่ายคริสตัลของสสารบนโลกมาก ในการสร้างเส้นคริสตัลขนาด 1 เซนติเมตร คุณจะต้องวางองค์ประกอบมากกว่า 10 พันล้านองค์ประกอบ ความหนาแน่นในชั้นนี้สูงกว่าชั้นนอกถึงหนึ่งล้านเท่า นี่ไม่ใช่วัสดุที่หนักที่สุดในดาวฤกษ์ ถัดมาเป็นชั้นที่อุดมไปด้วยนิวตรอนซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่าชั้นก่อนหน้าถึงพันเท่า

แกนดาวนิวตรอนและความหนาแน่น

ด้านล่างคือแกนกลาง ซึ่งเป็นจุดที่ความหนาแน่นถึงสูงสุด - สูงเป็นสองเท่าของชั้นที่อยู่ด้านบน สสารของแกนกลางของเทห์ฟากฟ้าประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานทั้งหมดที่ฟิสิกส์รู้จัก ด้วยเหตุนี้ เราจึงมาถึงจุดสิ้นสุดของการเดินทางสู่แกนกลางของดาวฤกษ์เพื่อค้นหาสสารที่หนักที่สุดในอวกาศ

ภารกิจค้นหาสสารที่มีความหนาแน่นเฉพาะในจักรวาลดูเหมือนจะเสร็จสมบูรณ์แล้ว แต่อวกาศเต็มไปด้วยความลึกลับและปรากฏการณ์ ดวงดาว ข้อเท็จจริง และรูปแบบที่ยังไม่มีใครค้นพบ

หลุมดำในจักรวาล

คุณควรใส่ใจกับสิ่งที่เปิดอยู่แล้วในวันนี้ เหล่านี้คือหลุมดำ บางทีอาจจะเป็นพวกนี้ก็ได้ วัตถุลึกลับอาจเป็นคู่แข่งกันว่าสสารที่หนักที่สุดในจักรวาลเป็นส่วนประกอบ โปรดทราบว่าแรงโน้มถ่วงของหลุมดำนั้นรุนแรงมากจนแสงไม่สามารถหลบหนีออกมาได้

ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ สสารที่ถูกดึงเข้าสู่กาลอวกาศจะมีความหนาแน่นมากจนมีช่องว่างระหว่างกัน อนุภาคมูลฐานไม่อยู่

น่าเสียดายที่อยู่เหนือขอบฟ้าเหตุการณ์ (ที่เรียกว่าขอบเขตที่แสงและวัตถุใด ๆ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงไม่สามารถออกไปได้ หลุมดำ) การคาดเดาและสมมติฐานทางอ้อมของเราตามการปล่อยฟลักซ์ของอนุภาคตามมา

นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งแนะนำว่าอวกาศและเวลาผสมผสานกันเกินขอบฟ้าเหตุการณ์ มีความเห็นว่าสิ่งเหล่านี้อาจเป็น "ทางผ่าน" ไปยังจักรวาลอื่น บางทีนี่อาจเป็นเรื่องจริง แม้ว่าจะค่อนข้างเป็นไปได้ที่นอกเหนือขีดจำกัดเหล่านี้ พื้นที่อื่นจะเปิดกว้างขึ้นพร้อมกับกฎหมายใหม่ทั้งหมด พื้นที่ที่เวลาแลกเปลี่ยน "สถานที่" กับพื้นที่ ตำแหน่งของอนาคตและอดีตนั้นถูกกำหนดโดยการเลือกดังต่อไปนี้ เหมือนที่เราเลือกจะไปทางขวาหรือซ้าย

อาจเป็นไปได้ว่ามีอารยธรรมในจักรวาลที่เชี่ยวชาญการเดินทางข้ามเวลาผ่านหลุมดำ บางทีในอนาคตผู้คนจากดาวเคราะห์โลกจะค้นพบความลับของการเดินทางข้ามเวลา

ความหนาแน่นหรือแม่นยำกว่านั้นคือความหนาแน่นของมวลเชิงปริมาตรของสารคือมวลต่อหน่วยปริมาตร (แสดงเป็นกิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร)3 ). ในอวกาศ วัตถุหนาแน่นที่สุดที่เราสังเกตได้จนถึงปัจจุบันคือดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นแกนกลางที่ยุบตัวของดาวมวลมากซึ่งมีมวลเป็นสองเท่าของดวงอาทิตย์แต่แล้วโลกล่ะ?วัสดุที่หนาแน่นที่สุดในโลกคืออะไร?

1. ออสเมียม ความหนาแน่น: 22.59 g/cm3

ออสเมียมอาจเป็นธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่มีความหนาแน่นมากที่สุดในโลกและเป็นของกลุ่มโลหะแพลตตินัมอันมีค่าสารแวววาวนี้มีความหนาแน่นของตะกั่วเป็นสองเท่าและมากกว่าอิริเดียมเล็กน้อยมันถูกค้นพบครั้งแรกโดย Smithson Tennant และ William Hyde Wollaston ย้อนกลับไปในปี 1803 เมื่อพวกเขาแยกธาตุที่เสถียรนี้ออกจากแพลตตินัมเป็นครั้งแรก โดยส่วนใหญ่จะใช้ในวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง

2. อิริเดียม ความหนาแน่น: 22.56 g/cm3

อิริเดียมมีความแข็ง เป็นมันเงา และเป็นหนึ่งในโลหะทรานซิชันที่หนาแน่นที่สุดในกลุ่มแพลตตินัมนอกจากนี้ยังเป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนได้มากที่สุดที่ทราบกันในปัจจุบัน แม้จะอยู่ที่อุณหภูมิสุดขั้วถึง 2000°C ก็ตามมันถูกค้นพบในปี 1803 โดย Smithson Tennant ท่ามกลางสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายน้ำในแพลตตินัมธรรมชาติ

3. แพลทินัม ความหนาแน่น: 21.45 g/cm3

แพลตตินัมเป็นโลหะที่หายากมากบนโลกโดยมีปริมาณเฉลี่ย 5 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัมแอฟริกาใต้เป็นผู้ผลิตแพลทินัมรายใหญ่ที่สุด โดยมีการผลิตถึง 80% ของการผลิตทั่วโลก โดยมีส่วนสนับสนุนเล็กน้อยจากสหรัฐอเมริกาและรัสเซียเป็นโลหะที่มีความหนาแน่น เหนียว และไม่เกิดปฏิกิริยา

นอกจากสัญลักษณ์แห่งศักดิ์ศรี (เครื่องประดับหรือเครื่องประดับที่คล้ายคลึงกัน) แล้ว ยังใช้แพลตตินัมอีกด้วย พื้นที่ต่างๆเช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ควบคุมการปล่อยมลพิษของรถยนต์และการกลั่นปิโตรเลียมการใช้งานรองอื่นๆ ได้แก่ ยาและชีวการแพทย์ อุปกรณ์การผลิตแก้ว อิเล็กโทรด ยาต้านมะเร็ง เซ็นเซอร์ออกซิเจน หัวเทียน

4. รีเนียม ความหนาแน่น: 21.2 g/cm3 3

ธาตุรีเนียมตั้งชื่อตามแม่น้ำแม่น้ำไรน์ ในประเทศเยอรมนี หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน 3 คนค้นพบเมื่อต้นทศวรรษ 1900เช่นเดียวกับโลหะกลุ่มแพลตตินัมอื่นๆ รีเนียมยังเป็นองค์ประกอบที่มีค่าของโลกและมีจุดเดือดสูงเป็นอันดับสอง ซึ่งเป็นจุดหลอมเหลวที่สูงที่สุดเป็นอันดับสามขององค์ประกอบใดๆ ที่รู้จักบนโลก

เนื่องจากคุณสมบัติที่รุนแรงเหล่านี้ รีเนียม (ในรูปของซูเปอร์อัลลอยด์) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในใบพัดกังหันและหัวฉีดแบบเคลื่อนที่ของเครื่องยนต์ไอพ่นแทบทุกเครื่องทั่วโลกนอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุดสำหรับการเปลี่ยนรูปแนฟทา (ส่วนผสมไฮโดรคาร์บอนเหลว) ไอโซเมอไรเซชัน และไฮโดรจิเนชัน

5. พลูโทเนียม ความหนาแน่น: 19.82 g/cm3

ปัจจุบันพลูโตเนียมเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีที่หนาแน่นที่สุดในโลกมันถูกระบุครั้งแรกในห้องปฏิบัติการที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในปี พ.ศ. 2483เมื่อนักวิจัยระเบิดยูเรเนียม-238 ในไซโคลตรอนขนาดใหญ่จากนั้น การใช้งานหลักครั้งแรกขององค์ประกอบที่เป็นอันตรายถึงชีวิตนี้คือในโครงการแมนฮัตตัน ซึ่งมีการใช้พลูโทเนียมจำนวนมากเพื่อจุดชนวนชายอ้วน อาวุธนิวเคลียร์นำไปใช้ในเมืองนางาซากิของญี่ปุ่น

6. ทอง ความหนาแน่น: 19.30 ก./ซม.3

ทองคำเป็นหนึ่งในโลหะที่มีคุณค่า ได้รับความนิยมและเป็นที่ต้องการมากที่สุดในโลกไม่เพียงแค่นั้น ตามความเข้าใจในปัจจุบัน จริงๆ แล้วทองคำมาจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาในห้วงอวกาศตามตารางธาตุ ทองคำอยู่ในกลุ่มธาตุ 11 ชนิดที่เรียกว่าโลหะทรานซิชัน

7. ทังสเตน ความหนาแน่น: 19.25 g/cm3

การใช้ทังสเตนที่พบมากที่สุดคือในหลอดไส้และหลอดเอ็กซ์เรย์นั่นเอง อุณหภูมิสูงการละลายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ งานที่มีประสิทธิภาพในความร้อนจัดในรูปแบบบริสุทธิ์ จุดหลอมเหลวอาจสูงที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมดที่พบในโลกจีนเป็นผู้ผลิตทังสเตนรายใหญ่ที่สุดในโลก รองลงมาคือรัสเซียและแคนาดา

ความต้านทานแรงดึงที่สูงมากและน้ำหนักที่ค่อนข้างต่ำทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการผลิตระเบิดและกระสุนปืน โดยนำไปผสมกับโลหะหนักอื่นๆ เช่น เหล็กและนิกเกิล

8. ยูเรเนียม ความหนาแน่น: 19.1 g/cm3

เช่นเดียวกับทอเรียม ยูเรเนียมก็มีกัมมันตภาพรังสีอ่อนเช่นกันโดยธรรมชาติแล้ว ยูเรเนียมจะพบได้ในไอโซโทปที่แตกต่างกัน 3 ไอโซโทป ได้แก่ ยูเรเนียม-238 ยูเรเนียม-235 และที่น้อยกว่าปกติคือยูเรเนียม-234การมีอยู่ขององค์ประกอบดังกล่าวถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2332 แต่มันเป็น คุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2439 โดย Eugene-Melchior Peligot และของเขา การใช้งานจริงถูกใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2477

9. แทนทาลัม ความหนาแน่น: 16.69 g/cm3

แทนทาลัมอยู่ในกลุ่มโลหะทนไฟซึ่งมีสัดส่วนเล็กน้อยในโลหะผสมประเภทต่างๆมีความแข็ง หายาก และมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง ทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับตัวเก็บประจุประสิทธิภาพสูงซึ่งเหมาะสำหรับคอมพิวเตอร์ในบ้านและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

การใช้แทนทาลัมที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือในเครื่องมือผ่าตัดและในการปลูกถ่ายร่างกายเนื่องจากสามารถจับกับเนื้อเยื่อแข็งภายในร่างกายของเราได้โดยตรง

10. ปรอท ความหนาแน่น: 13.53 g/cm3 3

ในความคิดของฉัน ปรอทเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่น่าสนใจที่สุดของตารางธาตุเป็นหนึ่งในสองธาตุที่เป็นของแข็งที่จะกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิและความดันห้องปกติ ส่วนอีกธาตุหนึ่งเป็นโบรมีนจุดเยือกแข็งคือ -38.8 °C และจุดเดือดประมาณ 356.7 °C

มนุษย์พยายามค้นหาวัสดุที่ไม่ทิ้งโอกาสให้กับคู่แข่งมาโดยตลอด ตั้งแต่สมัยโบราณ นักวิทยาศาสตร์มองหาวัสดุที่แข็งที่สุดในโลก ทั้งเบาที่สุดและหนักที่สุด ความกระหายในการค้นพบนำไปสู่การค้นพบก๊าซในอุดมคติและวัตถุสีดำในอุดมคติ เรานำเสนอสารที่น่าทึ่งที่สุดในโลกให้กับคุณ

1.สารที่ดำที่สุด

สสารที่ดำที่สุดในโลกเรียกว่า Vantablack และประกอบด้วยกลุ่มของท่อนาโนคาร์บอน (ดูคาร์บอนและ allotropes ของมัน) พูดง่ายๆ ก็คือ วัสดุนี้ประกอบด้วย "เส้นขน" จำนวนนับไม่ถ้วน เมื่อติดอยู่ในนั้น แสงจะสะท้อนจากหลอดหนึ่งไปยังอีกหลอดหนึ่ง ด้วยวิธีนี้ ฟลักซ์แสงประมาณ 99.965% จะถูกดูดกลืน และมีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่สะท้อนกลับออกมา
การค้นพบแวนทาแบล็กเปิดโอกาสอย่างกว้างขวางสำหรับการใช้วัสดุนี้ในด้านดาราศาสตร์ อิเล็กทรอนิกส์ และทัศนศาสตร์

2.สารไวไฟมากที่สุด

คลอรีนไตรฟลูออไรด์เป็นสารไวไฟมากที่สุดเท่าที่มนุษย์รู้จัก เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและทำปฏิกิริยาได้เกือบทั้งหมด องค์ประกอบทางเคมี- คลอรีนไตรฟลูออไรด์สามารถเผาคอนกรีตและจุดติดกระจกได้ง่าย! การใช้คลอรีนไตรฟลูออไรด์เป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติเนื่องจากมีความไวไฟสูงเป็นพิเศษและเป็นไปไม่ได้เลยที่จะรับประกันการใช้งานอย่างปลอดภัย

3.สารที่มีพิษร้ายแรงที่สุด

พิษที่รุนแรงที่สุดคือสารพิษโบทูลินั่ม เรารู้จักมันภายใต้ชื่อโบท็อกซ์ซึ่งเรียกว่าในด้านความงามและพบว่ามีการใช้งานหลัก โบทูลินั่ม ทอกซิน เป็นสารเคมีที่ผลิตโดยแบคทีเรีย คลอสตริเดียม โบทูลินัม นอกจากข้อเท็จจริงที่ว่าโบทูลินั่มทอกซินเป็นสารที่มีพิษมากที่สุดแล้ว ยังมีน้ำหนักโมเลกุลที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาโปรตีนอีกด้วย ความเป็นพิษอันน่าอัศจรรย์ของสารนี้เห็นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าโบทูลินั่ม ทอกซิน เพียง 0.00002 มก.ต่อนาที/ลิตร ก็เพียงพอที่จะทำให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบคร่าชีวิตมนุษย์ได้เป็นเวลาครึ่งวัน

4.สารที่ร้อนแรงที่สุด

นี่คือสิ่งที่เรียกว่าพลาสมาควาร์ก-กลูออน สสารนี้ถูกสร้างขึ้นโดยการชนอะตอมของทองคำด้วยความเร็วใกล้แสง พลาสมาควาร์ก-กลูออนมีอุณหภูมิ 4 ล้านล้านองศาเซลเซียส หากเปรียบเทียบกัน ตัวเลขนี้สูงกว่าอุณหภูมิดวงอาทิตย์ถึง 250,000 เท่า! น่าเสียดายที่อายุขัยของสสารถูกจำกัดไว้ที่หนึ่งในล้านล้านของหนึ่งล้านล้านวินาที

5. กรดกัดกร่อนมากที่สุด

ในการเสนอชื่อครั้งนี้ แชมป์เปี้ยนคือกรดฟลูออไรด์-พลวง H. กรดฟลูออไรด์-พลวงมีฤทธิ์กัดกร่อนมากกว่ากรดซัลฟิวริก 2×10 16 (สองร้อยล้านล้านล้าน) เท่า เป็นสารออกฤทธิ์มากและสามารถระเบิดได้หากเติมน้ำปริมาณเล็กน้อย ไอของกรดนี้เป็นพิษร้ายแรง

6. สารที่ระเบิดได้มากที่สุด

สารที่ระเบิดได้มากที่สุดคือเฮปตาไนโตรคิวเบน มันมีราคาแพงมากและใช้สำหรับเท่านั้น การวิจัยทางวิทยาศาสตร์- แต่ออคโทเจนที่ระเบิดได้น้อยกว่าเล็กน้อยนั้นประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในกิจการทหารและในธรณีวิทยาเมื่อขุดเจาะบ่อน้ำ

7. สารกัมมันตภาพรังสีมากที่สุด

พอโลเนียม-210 เป็นไอโซโทปของพอโลเนียมที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ แต่ผลิตโดยมนุษย์ ใช้เพื่อสร้างแหล่งพลังงานขนาดจิ๋ว แต่ในขณะเดียวกันก็เป็นแหล่งพลังงานที่ทรงพลังมาก มีครึ่งชีวิตสั้นมาก จึงสามารถก่อให้เกิดการเจ็บป่วยจากรังสีอย่างรุนแรงได้

8.สารที่หนักที่สุด

แน่นอนว่านี่คือความสมบูรณ์ มีความแข็งสูงกว่าเพชรธรรมชาติเกือบ 2 เท่า คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟูลเลอไรต์ได้ในบทความของเรา วัสดุที่แข็งที่สุดในโลก

9. แม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุด

แม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกทำจากเหล็กและไนโตรเจน ในปัจจุบัน รายละเอียดเกี่ยวกับสารนี้ไม่เปิดเผยต่อสาธารณะ แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าซุปเปอร์แม่เหล็กตัวใหม่นี้มีพลังมากกว่าแม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดที่ใช้อยู่ในปัจจุบันถึง 18% - นีโอไดเมียม แม่เหล็กนีโอไดเมียมทำจากนีโอไดเมียม เหล็ก และโบรอน

10. สารที่มีของเหลวมากที่สุด

Superfluid Helium II แทบไม่มีความหนืดที่อุณหภูมิใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ คุณสมบัตินี้มีสาเหตุมาจาก คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์รั่วไหลและเทออกจากภาชนะที่ทำจากวัสดุแข็งใดๆ Helium II มีแนวโน้มที่จะใช้เป็นตัวนำความร้อนในอุดมคติซึ่งความร้อนจะไม่กระจายไป

โลหะมีค่าดึงดูดใจผู้คนมานานหลายศตวรรษ โดยยินดีจ่ายเงินก้อนโตเพื่อซื้อผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะเหล่านี้ แต่โลหะดังกล่าวไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องประดับ ออสเมียมเป็นสสารที่หนักที่สุดในโลกซึ่งจัดเป็นโลหะมีค่าของโลกที่หายาก เนื่องจากมีความหนาแน่นสูงสารนี้จึงมีน้ำหนักมาก ออสเมียมเป็นสสารที่หนักที่สุด (ในบรรดาที่ทราบกันดี) ไม่เพียงแต่บนโลกเท่านั้น แต่ยังอยู่ในอวกาศด้วย?

สารนี้เป็นโลหะสีฟ้าเทามันวาว แม้ว่าจะเป็นตัวแทนของตระกูลโลหะมีตระกูล แต่ก็ไม่สามารถทำเครื่องประดับจากมันได้เนื่องจากมันแข็งมากและในขณะเดียวกันก็เปราะบาง เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ ออสเมียมจึงยากต่อการตัดเฉือน และด้วยเหตุนี้ เราจึงต้องเพิ่มน้ำหนักให้มากพอ หากคุณชั่งน้ำหนักลูกบาศก์ที่ทำจากออสเมียม (ความยาวด้าน 8 ซม.) แล้วเปรียบเทียบกับน้ำหนักของถังขนาด 10 ลิตรที่เต็มไปด้วยน้ำ ลูกบาศก์อันแรกจะหนักกว่าอันที่สอง 1.5 กก.

สสารที่หนักที่สุดในโลกถูกค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 18 ด้วยการทดลองทางเคมีกับแร่แพลตตินัมโดยการละลายสารอย่างหลังใน Aqua Regia (ส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริก) เนื่องจากออสเมียมไม่ละลายในกรดและด่าง จะละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 3,000°C เล็กน้อย เดือดที่ 5,012°C และไม่เปลี่ยนโครงสร้างที่ความดัน 770 GPa จึงถือได้อย่างมั่นใจว่าเป็นสสารที่ทรงพลังที่สุดในโลก .

เงินฝากออสเมียมไม่มีอยู่ในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ มักพบในสารประกอบร่วมกับสิ่งอื่น สารเคมี- ปริมาณของมันในเปลือกโลกนั้นไม่มีนัยสำคัญ และการสกัดต้องใช้แรงงานมาก ปัจจัยเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อราคาของออสเมียม ซึ่งมีราคาแพงกว่าทองคำมาก

เนื่องจากมีต้นทุนสูง สารนี้จึงไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม แต่เฉพาะในกรณีที่การใช้ถูกกำหนดโดยผลประโยชน์สูงสุดเท่านั้น ด้วยการผสมผสานของออสเมียมกับโลหะอื่น ๆ ความต้านทานการสึกหรอของโลหะหลังความทนทานและความต้านทานต่อความเค้นเชิงกล (แรงเสียดทานและการกัดกร่อนของโลหะ) จึงเพิ่มขึ้น โลหะผสมดังกล่าวใช้ในอุตสาหกรรมจรวด การทหาร และการบิน โลหะผสมของออสเมียมและแพลตตินัมใช้ในการแพทย์เพื่อผลิตเครื่องมือผ่าตัดและการปลูกถ่าย การใช้งานนี้สมเหตุสมผลในการผลิตเครื่องมือที่มีความไวสูง การเคลื่อนไหวของนาฬิกา และวงเวียน

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือ นักวิทยาศาสตร์พบออสเมียมพร้อมกับโลหะมีค่าอื่นๆ ในองค์ประกอบทางเคมีของอุกกาบาตเหล็กที่ตกลงสู่พื้นโลก นี่หมายความว่าธาตุนี้เป็นสสารที่หนักที่สุดในโลกและในอวกาศใช่หรือไม่?

นี่เป็นเรื่องยากที่จะพูด ความจริงก็คือสภาพของอวกาศรอบนอกแตกต่างจากบนโลกมาก แรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุมีความรุนแรงมาก ส่งผลให้ความหนาแน่นของวัตถุอวกาศบางชนิดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างหนึ่งคือดาวฤกษ์ซึ่งประกอบขึ้นจากนิวตรอน ตามมาตรฐานของโลกนี่มีน้ำหนักมากในหนึ่งลูกบาศก์มิลลิเมตร และนี่เป็นเพียงเกร็ดความรู้ที่มนุษยชาติมีอยู่

สารที่มีราคาแพงและหนักที่สุดในโลกคือออสเมียม-187 มีเพียงคาซัคสถานเท่านั้นที่จำหน่ายในตลาดโลก แต่ไอโซโทปนี้ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม

การสกัดออสเมียมเป็นกระบวนการที่ใช้แรงงานเข้มข้น และต้องใช้เวลาอย่างน้อยเก้าเดือนจึงจะได้มาในรูปแบบผู้บริโภค ทั้งนี้ การผลิตออสเมียมในโลกต่อปีอยู่ที่ประมาณ 600 กิโลกรัมเท่านั้น (ซึ่งถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับการผลิตทองคำซึ่งคำนวณเป็นพันตันต่อปี)

ชื่อของสารที่ทรงพลังที่สุด "ออสเมียม" แปลว่า "กลิ่น" แต่ตัวโลหะเองก็ไม่มีกลิ่นอะไรเลย แต่กลิ่นจะปรากฏขึ้นในระหว่างการออกซิเดชันของออสเมียมและมันค่อนข้างไม่เป็นที่พอใจ

ดังนั้นในแง่ของความหนักและความหนาแน่นบนโลก ไม่มีออสเมียมเท่ากัน โลหะนี้ยังถูกอธิบายว่าเป็นโลหะที่หายากที่สุด แพงที่สุด ทนทานที่สุด สุกใสที่สุด และผู้เชี่ยวชาญยังกล่าวอีกว่าออสเมียมออกไซด์มีความเป็นพิษที่รุนแรงมาก