Синтези плазмохимиявии басомадбаланд ва истихроҷи металлҳои қиматбаҳо аз маъданҳои душворкушои сулфидии минтақаи Қизилқум
Муқаддима ва гузориши масъала
Коркарди маъданҳои душворкушои тиллою маргимушии минтақаи Қизилқуми Марказӣ бо усулҳои анъанавии металлургӣ (биооксидкунӣ, оксидкунии автоклавӣ) бо харҷи зиёди энергия ва хатарҳои ҷиддии экологӣ алоқаманд аст. Тилло дар арсенопиритҳо (FeAsS) асосан дар ҳолати изоморфии майдапароканда («ноаён») қарор дорад, ки дар дохили панҷараи кристаллӣ баста шудааст.
Мақсади ин таҳқиқот арзёбии усули куллан нави физикӣ-кимиёвии кушодани матритсаи сулфидӣ ва истихроҷи металлҳои капсулашуда тавассути таъсири самтноки резонансии басомадбаланд дар муҳити беоксиген ва аз ҷиҳати изотопӣ тағйирдодашуда буд.
[ИЛОВА ШУДААСТ] Қаблан муаллиф методикаи дезинтегратсияи резонансии басомадбаланди маъданҳои душворкушоро нашр карда буд — «Усули дезинтегратсияи ҷузъҳои минералӣ ва кушодани тилло аз маъданҳо ва консентратҳои махсусан душворкушои сулфидию тиллою маргимушӣ бо таъсири резонансии мавҷҳои электромагнитии басомадбаланд» (Горный вестник Узбекистана, №2(89), 2022, саҳ. 85–91). Кори ҳозира ин методикаро инкишоф медиҳад ва дар бораи таъсири иловатан қайдшуда — таркиби аномалии изотопии тиллои синтезшуда хабар медиҳад.
Методикаи таҷрибавӣ ва маводҳо
Ҳамчун объекти таҳқиқот намунаҳои арсенопирити душворкушо (ҳамагӣ 27 намунаи алоҳидаи маъдан таҳқиқ шудааст), ки аз конҳои Кокпатас ва Даугизтау гирифта шудаанд, хизмат карданд. Вақти шуоъдиҳии ҳар намуна аз 1 то 3 соат буд.
Меъмории дастгоҳи таҷрибавӣ
- Минтақаи реаксия Намунаи минерал дар дохили камераи ҳерметикии беоксиген бевосита болои зарфи фазаи моеъ ҷойгир карда мешуд.
- Тағйирдиҳандаи изотопии муҳит Фазаи моеъ аз конденсати оби вазнин (дейтерий) иборат буд, ки бо роҳи ҷудокунии кинетикии изотопҳо ҳангоми бухоршавии назоратшавандаи обанбори табиӣ зери таъсири энергияи офтоб дар давоми 2–3 рӯз ба даст оварда шудааст.
- Манбаи майдон ва нурафкан Таъсири электромагнитӣ тавассути антеннаи махсуси қубурии мисии диапазони басомадбаланд, ки ба генератори басомадбаланд пайваст карда шуда буд, амалӣ мегардид.
Протоколи таҷрибавӣ: ҳангоми додани барқ ба системаи МЭМ ББ контури лаппишӣ ба ҳолати резонанси шадиди мавҷӣ оварда мешуд. Аз сабаби скин-эффекти шадид ва зичии баланди ҷараёни сатҳӣ ҳарорати антеннаи мисӣ аз ҳарорати гудозиши мис (1085°C) зиёд мегардид. Ҳамзамон бухоршавии шадиди моеъи дейтерийдори зерин рух медод. Ҳангоми расидан ба сатҳи тафсони антенна буғҳои дейтерий ионизатсия шуда, машъали зичи плазмаи ғайримувозинатии басомадбаланд ҳосил мекарданд, ки нақши катализатори равандро иҷро мекард.
Натиҷаҳо ва муҳокима
Тағйироти макроскопӣ ва таҳлили пробирӣ
Зери таъсири плазмаи басомадбаланди дейтерийӣ ҳам вайроншавии гармӣ ва ҳам электродинамикии сохтори кристаллии арсенопирит рух медод. Ионҳои металли озодшуда (ё аз нав синтезшуда) бо қувваҳои электромагнитӣ ба минтақаи градиенти максималии майдон интиқол ёфта, дар сатҳи қубури мисии гудозанда нишаст мекарданд. Дар сатҳи антеннаи мисӣ ба таври макроскопӣ таъсири равшани «тиллокорӣ» аз ҳисоби диффузияи амиқи гармӣ мушоҳида мешуд. Унсурҳои гудохташудаи антенна ба лабораторияи ЦНИЛ супорида шуданд. Таҳлили стандартии пробирӣ (усули купелятсия) мавҷудияти тиллои элементиро дар хӯлаи мисӣ бешубҳа тасдиқ кард.
Тасдиқи ядроӣ-физикӣ ва спектри изотопӣ
Барои истисно кардани таъсири матритсавӣ унсурҳои антеннаи мисӣ ҳамроҳ бо ҳамаи 27 намуна ба Лабораторияи марказии таҳлили гамма-активатсионӣ (ЦЛ ГАА) дар ш. Зарафшон фиристода шуданд. Ҳамаи намунаҳо бо селаи шадиди шуоъҳои тормозии гаммаи энергияи баланд, ки шитобдиҳандаи хаттии электронҳо ҳангоми бархӯрд ба ҳадафи душворгудоз (волфрамӣ) тавлид мекунад, шуоъдиҳӣ карда шуданд. Маҷмааи автоматикунонидашудаи спектрометрӣ қуллаи равшанро дар 409 кэВ сабт кард, ки ба изомери Au-197m (давраи нимтаҷзия 7.7 с) мувофиқ буда, мавҷудияти нуклиди устувори Au-197-ро тасдиқ мекунад. Аммо ғайр аз фазаи устувор спектрометр занҷири аномалии изотопии тиллоро муайян кард: Au-196, Au-198, Au-199, инчунин хатҳои коррелятсионии нуқра (Ag) ва уран (U).
Тафсири физикӣ ва хулосаҳои геофизикӣ
Ошкор шудани изотопҳои кӯтоҳумри Au-198 ва Au-199 исбот мекунад, ки дар ҷараёни таҷриба ядроҳои тилло ба таъсири селаи зичи нейтронҳои озод дучор шудаанд. Динамикаи ташаккули ин спектри изотопӣ аз ҷараёни равандҳои ядроии камэнергия (трансмутатсия ё мубодилаи изотопӣ) бевосита дар дохили плазмаи басомадбаланди ғайримувозинатии дейтерийӣ дар сарҳади байнифазавии «мис–арсенопирит» шаҳодат медиҳад.
Фарзияи геофизикӣ
Маълумоти эмпирикие, ки дар ҷараёни ин моделсозии лабораторӣ ба даст омадааст, метавонад ба тафсири равандҳои бузурги эндогенӣ дар литосфераи Замин экстраполятсия карда шавад. Меъмории зеризаминии конҳои Қизилқум ба таври самаранок ҳамчун реакторҳои табиии мавҷӣ амал мекунад. Ҷойивазкуниҳои тектоникӣ дар тӯли минтақаҳои шикастаҳои амиқ фишорҳои маҳаллии фавқулбаланд, ҷараёнҳои сейсмогенӣ ва майдонҳои пйезоэлектрикӣ тавлид мекунанд, ки қодиранд микроҳаҷмҳои қабатро фавран то зиёда аз 1000°C гарм карда, сулфидҳои нимноқил (FeAsS)-ро ба ҳолати плазмавӣ гузаронанд. Дар ҳузури флюидҳои қаъри замин, ки табиатан бо дейтерий ғанӣ шудаанд, раванди муттасили нуклеосинтези эндогенӣ («таваллуд»)-и тилло ва унсурҳои ҳамроҳ оғоз меёбад. Ин барои аз нав дида баромадани бунёдии моделҳои классикии космогонии ташаккули конҳои маъдан зарур аст.
[ИЛОВА ШУДААСТ] Фарзияи геофизикие, ки дар ин бахш баён шудааст, тақризи мустақилро нагузаштааст ва санҷиши минбаъдаро талаб мекунад — баръакси методикаи дезинтегратсияи резонансии басомадбаланди маъдан, ки қаблан дар «Горный вестник Узбекистана» нашр шудааст.