가장 값나가는 보석인 다이아몬드는 어떤 과학적 원리로 생성되나요?
문든 요즘 인공다이아 먼드가 나왔다는 영상을 보았는데 그래도 이 다이아몬드는 현재까지도 가장 값어치를 잉정받는 보석인듯 한데 이런 다이아 몬드는 어떻게 만들어 지는 걸까요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 다이아몬드는 최소 지하 200㎞ 위치의 맨틀에서 10억년 이상의 긴 세월에 걸쳐 만들어집니다. 지구의 지각과 핵 사이의 부분을 가리키는 맨틀은 땅 아래 약 30㎞에서 약 2900㎞까지이고 이 맨틀에 있던 탄소 덩어리가 지구 내부의 높은 열(900∼1300도)과 높은 압력(3만 기압)을 받으면 원자들의 결합 구조가 다이아몬드의 구조로 변합니다. 이때 다이아몬드는 맨틀까지 이어진 마그마나 아래에 있던 거대한 지반이 위로 솟구칠 때 함께 지표로 슉 올라오는데 천천히 올라오면 원자 배열구조가 바뀌기 때문에 다이아몬드 형태를 잃고 빠르게 나온 것만이 온전한 다이아몬드거 되는 것입니다.
안녕하세요. 장준원 과학전문가입니다.
다이아몬드가 생겨나게 된 과정 또는 원인에 대해서는 정확한 정보가 나와있지는 않습니다. 하지만 다이아몬드가 생성되려면 높은 온도와 압력 속에서 수백만년동안 탄생된 탄소 결정체입니다. 다이아몬드보다 더 단단한 보석은 없기 때문에 그 값어치가 높은데요. 처음 발견당시 가공할 수가 없어서 지금과 같은 가치가 없었지만 다이아몬드를 다이아몬드로 가공할 수 있다는 사실이 밝혀지면서 그 값어치는 엄청 높아졌습니다. 말씀하신대로 이러한 다이아몬드를 조금더 저렴하게 공급할 수 있는 방법이 탄생한게 인공다이아몬드입니다. 인공다이아몬드는 젊은 세대에서 인기가 많은 상태입니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
다이아몬드는 탄소 원자들이 규칙적인 패턴으로 배열되어 결정된 고체입니다. 지하 깊은 곳에서 극도로 높은 압력과 온도 아래에서 탄소 원자들이 결합하여 만들어지는데, 이러한 과정을 지하 압력 결정학적합성과정이라고 합니다.
HPHT 과정에서는, 탄소가 높은 압력과 높은 온도에 노출되면 결정 구조로 결합되어 다이아몬드를 형성합니다. 이 과정에서, 탄소 원자들은 규칙적인 패턴으로 배열되어 결정 구조를 형성하게 됩니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
다이아몬드란 탄소의 구조가 재결합된 물질입니다.
탄소에 높은 열과 높은 압력이 가해지면 탄소의 구조는 변형이 일어나 만들어지는 것이 다이아몬드이며, 필요한 열은 약 1300도, 압력은 3만 기압정도입니다.
즉 탄소가 지구 내부에서 열과 압력을 받으면 형성되는 것이 다이아몬드입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
다이아몬드는 지구의 맨틀에서 고온고압의 환경에서 생성됩니다. 맨틀의 온도는 약 1,200~1,500도이고, 압력은 약 150~200기압입니다. 이러한 환경에서는 탄소 원자가 흑연에서 다이아몬드로 변환됩니다.