Nhiều bạn có thể nghĩ vonfram là chất "cứng đầu" nhất với nhiệt độ nóng chảy cao nhất trên Trái Đất, nhưng plot twist là... không phải đâu các bạn ơi!
Ánh sáng và nhiệt lượng Mặt Trời tỏa ra mỗi giây mạnh đến mức nào? Ước gì chúng mình có thể tưởng tượng được luôn! Nhiệt độ bề mặt trung bình của Mặt Trời là khoảng 5.500 độ C, còn ở lõi thì... 15 triệu độ C nha!
Thực ra thì cho đến giờ, loài người vẫn chưa thể tiếp cận gần Mặt Trời, chứ đừng nói đến chuyện "đặt chân" lên đó rồi. Nên những con số nhiệt độ này đều được các nhà khoa học ước tính bằng cách phân tích bức xạ của Mặt Trời thôi nha.
Để các bạn dễ hình dung: trên Trái Đất, nhiệt độ 400-500 độ C đã đủ để đốt cháy rừng rồi, còn hơn 1.500 độ C thì thép cũng phải "đầu hàng" mà tan chảy. Còn 5.500 độ C thì gần như mọi thứ trên hành tinh xanh của chúng ta đều bay màu hết!
Nói chung là không có gì trên Trái Đất chịu nổi nhiệt độ của Mặt Trời đâu. Nếu Trái Đất tiến quá gần Mặt Trời, thì đá trên bề mặt sẽ nóng chảy thành magma luôn. Bất kể chất gì rơi xuống bề mặt Mặt Trời cũng sẽ biến thành plasma ngay tức khắc, và cấu trúc phân tử, nguyên tử ban đầu sẽ... bay biến! Về cơ bản thì Mặt Trời là một quả cầu lửa plasma khổng lồ mà thôi.
Trong tâm trí nhiều người, kim loại có nhiệt độ nóng chảy rất cao và vonfram là "vua" về mảng này. Nhưng thực ra nhiệt độ nóng chảy của vonfram chỉ là 3.410 độ C thôi nha.
Mặt Trời có thể nung chảy tất tần tật mọi thứ. Mình đun sôi nước ở khoảng 100 độ C, thợ rèn nung sắt ở trên 1.000 độ C... nhưng tất cả đều "thua xa" Mặt Trời!
Nhưng mà vonfram không phải là chất có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trên Trái Đát đâu nha! Nó chỉ là kim loại nguyên tố có nhiệt độ nóng chảy cao nhất thôi. Còn nguyên tố phi kim loại thì phải kể đến than chì với nhiệt độ nóng chảy 3.850 độ C - cao hơn vonfram đấy! Nhưng vẫn "thua" nhiệt độ Mặt Trời thôi.
Hiện tại, chất có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trên Trái Đất là một hợp kim hafni tổng hợp - tetratantalum hafnium pentacarbide (Ta4HfC5), với nhiệt độ nóng chảy lên tới 4.215 độ C. Nhưng vẫn thấp hơn 1.000 độ so với bề mặt Mặt Trời, nên cũng không "góp mặt" được!
Tantalum hafni cacbua là một hợp chất hóa học chịu lửa có công thức chung Taₓ Hfy-x Cy, có thể được coi là dung dịch rắn của tantali cacbua và hafni cacbua.
Theo ước tính của các nhà khoa học, càng đi sâu vào lòng Trái Đất, nhiệt độ càng cao. Lõi Trái Đất có nhiệt độ lên tới 6.000 độ C - cao hơn cả bề mặt Mặt Trời luôn! Nhưng lõi sắt ở đó vẫn ở thể rắn, lạ chưa?
Bí mật nằm ở... áp suất! Áp suất trong lõi Trái Đất gấp 3,5 triệu lần áp suất khí quyển trên bề mặt. Trong điều kiện khắc nghiệt như vậy, điểm nóng chảy của các chất sẽ thay đổi mạnh mẽ.
Nhưng so sánh kiểu này cũng không chuẩn lắm, vì thông thường chúng ta nói về điểm nóng chảy của các chất dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn mà.
Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu "Mặt Trời nhỏ nhân tạo" trong phòng thí nghiệm, với nhiệt độ phản ứng lên tới 100 triệu độ! Vậy họ "cất" nó trong cái gì?
Thực ra các nhà khoa học "lưu trữ" nhiên liệu phản ứng tổng hợp hạt nhân thông qua từ trường mạnh và tokamak - một thiết bị sử dụng từ trường cực mạnh để giữ plasma nóng trong một vật hình xuyến. Ở nhiệt độ cao hàng trăm triệu độ, vật chất sẽ tồn tại ở dạng plasma, các hạt mang điện sẽ chịu tác động của lực Lorentz trong từ trường nên tất nhiên chúng có thể bị từ trường điều khiển.
Tokamak là một thiết bị sử dụng từ trường cực mạnh để giữ plasma nóng trong một vật hình xuyến. Đây là một trong những thiết bị giam cầm từ tính đang được nghiên cứu nhằm sản xuất năng lượng nhờ phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát.
Mặt Trời dựa vào phản ứng tổng hợp hạt nhân để phát sáng và tạo nhiệt. Nghiên cứu về "Mặt Trời nhỏ nhân tạo" là một trong những bước để đạt được phản ứng tổng hợp hạt nhân có thể kiểm soát, từ đó thu được năng lượng gần như vĩnh cửu. Các nhà khoa học còn sử dụng tia laser để liên kết nhiên liệu hạt nhân nữa đấy!
Thông thường, cái mà chúng ta gọi là vật chất được tạo thành từ các hạt như quark, proton và nguyên tử. Nhưng theo nghĩa rộng thì từ trường cũng thuộc về vật chất. Vật chất từ trường vô hình và không thể sờ thấy, nhưng nó thực sự tồn tại - đây là chất vô hình và thường chỉ có chúng mới chịu được nhiệt độ cao vô tận.
Nguồn: soha.vn