वैज्ञानिकों ने गलती से बनाया सोने का नया हाइड्राइड, ग्रहों और तारों की प्रक्रियाओं को समझने में मिलेगी मदद

वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने अप्रत्याशित रूप से एक ऐसे यौगिक का संश्लेषण किया है जो पहले अज्ञात था: सोना हाइड्राइड। यह अभूतपूर्व खोज अत्यधिक रसायन विज्ञान, विशाल ग्रहों की आंतरिक स्थितियों और तारों में होने वाली नाभिकीय संलयन प्रक्रियाओं को समझने के लिए नए रास्ते खोलती है।

यह प्रयोग मूल रूप से इस बात की जांच से शुरू हुआ था कि अत्यधिक दबाव और उच्च तापमान के तहत हाइड्रोकार्बन हीरे में कैसे परिवर्तित होते हैं। जर्मनी में स्थित यूरोपीय एक्स-रे फ्री-इलेक्ट्रॉन लेजर (European XFEL) सुविधा में, टीम ने हाइड्रोकार्बन नमूनों को पतली सोने की पन्नी के साथ रखा। सोने का उद्देश्य केवल एक्स-रे अवशोषक और ऊष्मा संवाहक के रूप में कार्य करना था। हालांकि, आश्चर्यजनक रूप से, हीरे के निर्माण के अलावा, वैज्ञानिकों ने सोने के हाइड्राइड के उभरने का भी अवलोकन किया। एसएलएसी नेशनल एक्सेलेरेटर लैबोरेटरी के एक शोधकर्ता और अध्ययन के प्रमुख लेखक मंगो फ्रॉस्ट ने कहा, "यह पूरी तरह से अप्रत्याशित था क्योंकि सोना रासायनिक रूप से बहुत 'उबाऊ' होता है - लगभग निष्क्रिय। यही कारण है कि हमने इसे एक्स-रे अवशोषक के रूप में चुना।"

यह खोज बताती है कि अत्यधिक परिस्थितियों में रासायनिक व्यवहार नाटकीय रूप से बदल सकता है, जो ग्रहों और तारों के अंदर की स्थितियों को दर्शाता है। इन स्थितियों को प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने डायमंड एनविल सेल का उपयोग करके हाइड्रोकार्बन नमूनों को संपीड़ित किया, जिससे पृथ्वी के मेंटल के नीचे पाए जाने वाले दबावों को पार किया गया, और एक्स-रे की बौछारों का उपयोग करके उन्हें 1,900°C से अधिक तापमान तक गर्म किया। परिणाम स्पष्ट थे: कार्बन परमाणु हीरे के जाली में व्यवस्थित हो गए। महत्वपूर्ण रूप से, डेटा ने एक अधिक महत्वपूर्ण अंतःक्रिया का भी खुलासा किया - हाइड्रोजन परमाणुओं ने सोने के साथ प्रतिक्रिया करके सोने का हाइड्राइड बनाया। इन परिस्थितियों में, हाइड्रोजन एक सुपरियोनिक अवस्था में प्रवेश कर गया, जिससे हाइड्रोजन परमाणु कठोर सोने की जाली के भीतर स्वतंत्र रूप से घूम सके। यह घटना सोने के हाइड्राइड की चालकता को बढ़ाती है और अत्यधिक दबाव और तापमान के तहत पदार्थ के व्यवहार में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करती है।

फ्रॉस्ट ने समझाया, "हम सोने की जाली का उपयोग यह देखने के लिए 'गवाह' के रूप में कर सकते हैं कि हाइड्रोजन क्या कर रहा है।" इस खोज का महत्व बृहस्पति जैसे विशाल ग्रहों को समझने में इसके निहितार्थों में निहित है, जिनके आंतरिक भाग में ठोस हाइड्रोजन होने का अनुमान है। यह तारों के भीतर नाभिकीय संलयन की प्रक्रियाओं पर भी प्रकाश डालता है। अनिवार्य रूप से, यह प्रयोग विदेशी दुनियाओं और प्राकृतिक ब्रह्मांडीय रिएक्टरों में एक छोटी सी झलक प्रदान करता है।

यह खोज न केवल ग्रहों के विज्ञान और ऊर्जा अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि रासायनिक ज्ञान की सीमाओं का विस्तार करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। सोना, जिसे लंबे समय से लगभग निष्क्रिय माना जाता रहा है, अब एक स्थिर हाइड्राइड बनाने में सक्षम पाया गया है, यद्यपि केवल अत्यधिक दबाव और तापमान की स्थितियों में। ठंडा होने पर, सोना और हाइड्रोजन अलग हो गए, लेकिन सिमुलेशन बताते हैं कि उच्च दबाव पर अधिक हाइड्रोजन परमाणु सोने की जाली में एकीकृत हो सकते हैं। एसएलएसी में हाई एनर्जी डेंसिटी डिवीजन के निदेशक और प्रमुख अन्वेषक सिगफ्रीड ग्लेनज़र ने टिप्पणी की, "हमारे लिए इन पदार्थ अवस्थाओं को प्रयोगात्मक रूप से उत्पन्न और मॉडल करना महत्वपूर्ण है। ये सिमुलेशन उपकरण अन्य सामग्रियों के विदेशी गुणों को अत्यधिक परिस्थितियों में मॉडल करने के लिए भी लागू किए जा सकते हैं।"

जो हीरे बनाने के उद्देश्य से एक आकस्मिक प्रायोगिक परिणाम के रूप में शुरू हुआ, वह सोने के हाइड्राइड की महत्वपूर्ण खोज की ओर ले गया। यह यौगिक अत्यधिक परिस्थितियों में रसायन विज्ञान पर शोध के अवसर प्रदान करता है, जो पहले केवल सिद्धांत के माध्यम से अनुमानित थे। यह शोध इस बात पर प्रकाश डालता है कि विज्ञान अक्सर अप्रत्याशित आश्चर्य के माध्यम से कैसे प्रगति करता है। किसने सोचा होगा कि सोना, अपनी निष्क्रियता के लिए जाना जाता है, ब्रह्मांड में रसायन विज्ञान के एक नए क्षेत्र का प्रवेश द्वार बन सकता है?