উচ্চ-চাপের ঘটনা পদার্থবিজ্ঞান

উচ্চ-চাপের ঘটনা, শারীরিক, রাসায়নিক এবং স্ট্রাকচারাল বৈশিষ্ট্যগুলিতে পরিবর্তনগুলি যেগুলি উচ্চ চাপের মুখোমুখি হওয়ার সময় ভুগছে। এইভাবে চাপ পদার্থ গবেষণায় বহুমুখী হাতিয়ার হিসাবে কাজ করে এবং পৃথিবী এবং অন্যান্য গ্রহগুলির গভীর অভ্যন্তর গঠনকারী শিলা এবং খনিজগুলির তদন্তে এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

চাপ, একটি অঞ্চলে প্রয়োগ করা একটি শক্তি হিসাবে সংজ্ঞায়িত, একটি থার্মোকেমিক্যাল পরিবর্তনশীল যা তাপমাত্রার আরও পরিচিত প্রভাবগুলির সাথে তুলনীয় শারীরিক এবং রাসায়নিক পরিবর্তনগুলিকে প্ররোচিত করে। তরল জল উদাহরণস্বরূপ, 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (32 ডিগ্রি ফারেনহাইট) এর নীচে তাপমাত্রায় শীতল হয়ে গেলে শক্ত বরফে রূপান্তরিত হয়, তবে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপরে প্রায় 10,000 বার চাপ দিয়ে জলকে সংকুচিত করে বরফটিও তৈরি করা যায় at একইভাবে, জল উচ্চ তাপমাত্রায় বা নিম্নচাপে তার বায়বীয় আকারে রূপান্তরিত করে।

তাপমাত্রা এবং চাপের মধ্যে সূক্ষ্ম মিল থাকা সত্ত্বেও, এই দুটি ভেরিয়েবলগুলি কোনও উপাদানের অভ্যন্তরীণ শক্তিকে যেভাবে প্রভাবিত করে সেগুলি মৌলিকভাবে পৃথক। তাপমাত্রার বৈচিত্রগুলি গতিবেগ শক্তি এবং এইভাবে পরমাণুর কম্পনের থার্মোডাইনামিক আচরণে পরিবর্তনগুলি প্রতিফলিত করে। অন্যদিকে বর্ধিত চাপ, অল্প পরিমাণে পরমাণুকে একসাথে জোর করে পারমাণবিক বন্ধনের শক্তিকে পরিবর্তিত করে। চাপ এইভাবে পারমাণবিক মিথস্ক্রিয়া এবং রাসায়নিক বন্ধনের শক্তিশালী তদন্ত হিসাবে কাজ করে। তদুপরি, চাপ মহাশূন্য কাঠামো সংশ্লেষিত করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার, যার মধ্যে সুপারহার্ড উপকরণ, উপন্যাসের দৃ solid় গ্যাস এবং তরল, এবং খনিজ জাতীয় ধরণের পর্যায়গুলি পৃথিবী এবং অন্যান্য গ্রহের মধ্যে গভীরভাবে অনুভূত হয়।

চাপ পরিমাপের জন্য অসংখ্য ইউনিট চালু করা হয়েছে এবং অনেক সময় সাহিত্যে বিভ্রান্ত হয়। বায়ুমণ্ডল (এটিএম; প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে প্রায় 1.034 কিলোগ্রাম [প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে 14.7 পাউন্ড], প্রায় 760 মিলিমিটার [30 ইঞ্চি পারদ ওজনের সমতুল্য) এবং বারটি (প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে এক কেজি সমতুল্য) প্রায়শই উল্লেখ করা হয়। কাকতালীয়ভাবে, এই ইউনিটগুলি প্রায় অভিন্ন (1 বার = 0.987 এটিএম)। প্রতি বর্গমিটার (1 পা = 0.00001 বার) হিসাবে একটি নিউটন হিসাবে সংজ্ঞায়িত পাস্কালটি হ'ল চাপের সরকারী এসআই (সিস্টেম আন্তর্জাতিক আন্তর্জাতিক ডি ইউনিট) ইউনিট é তবুও, উচ্চ-চাপের গবেষকদের মধ্যে পাস্কল সর্বজনীন গ্রহণযোগ্যতা অর্জন করতে পারেনি, সম্ভবত উচ্চ-চাপের ফলাফলগুলি বর্ণনা করার জন্য গিগাপাস্কাল (1 জিপিএ = 10,000 বার) এবং টেরাপ্যাসাল (1 টিপিএ = 10,000,000 বার) ব্যবহার করার অদ্ভুত প্রয়োজনীয়তার কারণে।

প্রতিদিনের অভিজ্ঞতায়, বৃহত্তর-পরিবেষ্টিত চাপগুলির মুখোমুখি হয়, উদাহরণস্বরূপ, প্রেসার কুকার (প্রায় 1.5 এটিএম), বায়ুসংক্রান্ত অটোমোবাইল এবং ট্রাকের টায়ার (সাধারণত 2 থেকে 3 এএম) এবং স্টিম সিস্টেমগুলি (20 এএম পর্যন্ত)। উপকরণ গবেষণা প্রসঙ্গে, তবে, "উচ্চ চাপ" সাধারণত হাজার থেকে লক্ষ লক্ষ বায়ুমণ্ডলের মধ্যে চাপকে বোঝায়।

গ্রহের প্রেক্ষাপটে উচ্চ চাপের মধ্যে থাকা পদার্থের অধ্যয়ন বিশেষত গুরুত্বপূর্ণ। প্রশান্ত মহাসাগরের গভীরতম পরিখায় অবস্থিত অবজেক্টগুলি প্রায় 0.1 জিপিএ (প্রায় এক হাজার এটিকে) সাপেক্ষে দেওয়া হয়, যা শিলাটির তিন কিলোমিটার কলামের নীচে চাপের সমান। পৃথিবীর কেন্দ্রে চাপ 300 জিপিএ ছাড়িয়ে গেছে, এবং বৃহত্তম গ্রহ- শনি এবং বৃহস্পতির ভিতরে চাপগুলি যথাক্রমে 2 এবং 10 টিপিএ অনুমান করা হয়। উপরের চরম সময়ে, তারার অভ্যন্তরের চাপগুলি 1,000,000,000 টিপিএ ছাড়িয়ে যেতে পারে।

উচ্চ চাপ উত্পাদন

বিজ্ঞানীরা বিশেষভাবে নকশাকৃত মেশিনগুলিতে নমুনাগুলি সীমাবদ্ধ রেখে উচ্চচাপে উপকরণগুলি অধ্যয়ন করেন যা নমুনা অঞ্চলে একটি বল প্রয়োগ করে। 1900 এর আগে এই অধ্যয়নগুলি বরং অপরিশোধিত লোহা বা ইস্পাত সিলিন্ডারগুলিতে পরিচালিত হত, সাধারণত তুলনামূলকভাবে অদক্ষ স্ক্রু সীল থাকে। সর্বাধিক পরীক্ষাগারের চাপগুলি প্রায় 0.3 জিপিএ সীমাবদ্ধ ছিল এবং সিলিন্ডারগুলির বিস্ফোরণ একটি সাধারণ এবং কখনও কখনও ক্ষতিকারক ঘটনা ছিল। উচ্চ-চাপ সরঞ্জাম এবং পরিমাপের কৌশলগুলির নাটকীয় উন্নতি প্রবর্তন করেছিলেন আমেরিকার পদার্থবিজ্ঞানী পার্সা উইলিয়ামস ব্রিডম্যান হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের মাসব্রিজের গণের মধ্যে। গবেষণার অধীনে নমুনার চেয়ে গ্যাসকেট সর্বদা উচ্চ চাপের মুখোমুখি হয়েছিল, যার ফলে নমুনাটি সীমাবদ্ধ রাখা এবং পরীক্ষামূলক ব্যর্থতার ঝুঁকি হ্রাস করা। ব্রিজম্যান কেবল নিয়মিত 30,000 এটিএমের উপরে চাপ অর্জন করেননি, তবে তিনি তরল এবং অন্যান্য কঠিন নমুনাগুলিও অধ্যয়ন করতে সক্ষম হয়েছিলেন।