reference for jewellery in science

‘Andersonite is an uncommon to rare mineral that occurs in oxidized uranium-bearing hydrothermal polymetallic deposits and can also be of post-mine in origin as coatings on the mine walls. Localities for Andersonite include in the United States, Austria, England, Sweden, the Czech Republic, and Argentina, among only a few others. ‘

article

Handbook of Mineralogy, Anthony et al (1995) and MSA

source

reference for jewellery in science

Het regent diamanten op Neptunus en Uranus, article on de Standaard

read full article below

Europese, Amerikaanse en Japanse onderzoekers zagen diamanten gevormd worden toen ze ­extreem krachtige schokgolven veroorzaakten in polystyreen (beter bekend als piepschuim). Ze hadden er wel de krachtigste laser op aarde voor nodig, de röntgenlaser van het Amerikaanse nationale onderzoekscentrum SLAC in Stanford, Californië. ‘Het is de eerste keer dat iemand het ontstaan van de diamanten kan waarnemen terwijl het gebeurt’, juichen ze in een persmededeling. ‘Een van de mooiste momenten van mijn carrière’, ­glunderde de Duitse hoofdauteur Dominik Kraus. Conclusie: het regent echt diamanten in het binnenste van onze twee buitenste planeten, de gasreuzen Uranus en ­Neptunus.

Daarbij vergeten de onderzoekers voor het gemak even dat collega’s van een ander overheidslaboratorium, in het nabijgelegen Berkeley, al in 1999 in Sciencemeldden dat ‘het diamanten regent op Neptunus en ­Uranus’. Zij hadden methaangas onder een druk gezet van verschillende tientallen ­gigapascal (honderdduizenden keren de druk van de atmosfeer op aarde) en verhit met een laser. Bij zo’n 2.700 graden zagen ze diamantjes verschijnen, ‘als zwarte stofjes in een heldere vloeistof’.

Maar formeel hebben Kraus en de zijnen gelijk. Hun collega’s zagen de diamantjes, maar konden het ontstaan ervan niet op atomair niveau volgen. Daarvoor heb je de ultrakorte röntgenpulsen van de röntgen­laser nodig, een twintigduizendste van een miljardste seconde. Alleen zo kun je een reeksje beelden maken van het kristal terwijl het aan het groeien is. Bij 5.000 graden en 1,5 miljoen keer de atmosferische druk hadden ze prijs, zo beschrijven ze in Nature Astronomy.

Joekels van honderden kilo’s

Eerdere onderzoekers gebruikten methaangas (CH₄). Kraus en co. gebruikten polystyreen, eveneens een stof met uitsluitend koolstof- en waterstofatomen, maar in een verhouding van 1 op 1, wat vermoedelijk dichter bij de situatie in de planeten komt. De atmosfeer van Neptunus en Uranus kleurt blauw door zo’n vijftien procent methaan (de rest is vooral waterstof en ­helium). Naarmate je dieper gaat en de druk toeneemt, wordt dat methaan steeds dichter samengeperst, tot de waterstof­atomen weggeduwd worden en de koolstofatomen ook onderlinge bindingen beginnen aan te gaan. Op zo’n tienduizend kilometer diepte krijg je de omstandigheden waarin de vorsers hun diamantjes – alleen nog koolstof – zagen ontstaan.

In het experiment zagen ze nanodiamantjes, maar in het echt moeten er ook joekels van honderden kilo bij zitten. Die zinken door het omringende materiaal naar beneden, en leggen waarschijnlijk een diamanten laag rond de kern van de planeet. De bij de diamantvorming weg­geduwde waterstofatomen vormen waterstofgas (H₂), dat opstijgt. Daarbij neemt het waarschijnlijk de wrijvingswarmte mee die ontstaat bij het zinken van de diamanten. Dat zou weer verklaren waarom Neptunus en Uranus meer warmte uitstralen dan ze van de zon krijgen.

Nuttig

Nanodiamantjes zijn onder andere ­nuttig in elektronica en bij het maken van elektronenmicroscopische beelden. Ze kunnen kankergeneesmiddelen mee naar binnen nemen in een tumor (en schoonheidsproducten in de huid). Nu worden ze gemaakt in gecontroleerde explosies of uit aardolie gefilterd. De lasertechniek zou handiger en schoner kunnen zijn.

De vorsers hopen ook meer te leren over kernfusie. Een van de manieren om die te verwezenlijken is waterstof, verpakt in een plastic mantel, te bestoken met intens ­laserlicht. Het nieuwe experiment leert ons iets over de reacties in met intens laserlicht bestookt plastic. Die reacties konden tot nu toe nog niet goed gesimuleerd worden in een computer – wat met die in een klassieke kernbom wel gaat – precies bij gebrek aan experimentele gegevens.

Als we beter begrijpen hoe onze eigen planeten rond onze eigen zon in elkaar zitten, kunnen we ook beter inschatten hoe het eraan toegaat op de exoplaneten die we bij bosjes rond andere sterren ontdekken. Een beweeglijke diamantlaag zou bijvoorbeeld kunnen verklaren hoe de magne­tische pool van Uranus en Neptunus tot ­zestig graden verwijderd ligt van hun geografische pool (op aarde is dat slechts een paar graden).