Qizilqum mintaqasining oʻta chidamli sulfidli rudalaridan qimmatbaho metallarni yuqori chastotali plazmokimyoviy sintez qilish va ajratib olish
Kirish va muammoning qoʻyilishi
Markaziy Qizilqum mintaqasining oʻta chidamli oltin-mishyakli rudalarini anʼanaviy metallurgik usullar (biooksidlash, avtoklavli oksidlash) bilan qayta ishlash katta energiya sarfi va jiddiy ekologik xavflar bilan bogʻliq. Arsenopiritlardagi (FeAsS) oltin asosan kristall panjara ichida qamalib qolgan mayda dispersli («koʻrinmas») izomorf holatda boʻladi.
Ushbu tadqiqotning maqsadi — kislorodsiz, izotop jihatdan modifikatsiyalangan muhitda yoʻnaltirilgan rezonans yuqori chastotali taʼsir orqali sulfidli matritsani ochish va kapsulalangan metallarni ajratib olishning tubdan yangi fizik-kimyoviy usulini baholash edi.
[QOʻSHILDI] Ilgari muallif tomonidan rezonans YuCH-parchalash usuli — «Yuqori chastotali elektromagnit toʻlqin taʼsirida oʻta chidamli sulfidli-oltin-mishyakli rudalar va kontsentratlardan mineral komponentlarni parchalash va oltinni ochish usuli» (Oʻzbekiston Togʻ-kon Vestnigi, №2(89), 2022, 85–91-betlar) nashr etilgan edi. Ushbu ish shu usulni rivojlantiradi va qoʻshimcha ravishda qayd etilgan effekt — sintez qilingan oltinning anomal izotop tarkibi haqida xabar beradi.
Tajriba metodikasi va materiallar
Tadqiqot obyekti sifatida Koʻkpatas va Daugʻiztau konlaridan olingan oʻta chidamli arsenopirit namunalari (jami 27 ta alohida ruda namunasi) xizmat qildi. Har bir namunani nurlantirish vaqti 1 dan 3 soatgacha boʻldi.
Tajriba qurilmasining arxitekturasi
- Reaksiya zonasi Mineral namunasi germetik, kislorodsiz katak ichida, suyuq faza solingan idish tepasiga bevosita joylashtirildi.
- Muhitning izotop modifikatori Suyuq faza tabiiy suv havzasining quyosh energiyasi taʼsirida 2–3 kun davomida boshqariladigan bugʻlanishi orqali kinetik izotop ajratish yoʻli bilan olingan ogʻir suv (deyteriy) kondensatidan iborat edi.
- Maydon manbai va nurlantirgich Elektromagnit taʼsir yuqori chastotali generatorga ulangan maxsus mis quvursimon YuCH diapazonli antenna orqali amalga oshirildi.
Tajriba protokoli: YuCH EMM tizimiga quvvat berilganda tebranish konturi keskin toʻlqin rezonansi holatiga chiqdi. Kuchli skin-effekt va yuqori sirt tok zichligi tufayli mis antennaning harorati misning erish nuqtasidan (1085°C) yuqori boʻldi. Bir vaqtning oʻzida ostidagi deyterlangan suyuqlikning jadal bugʻlanishi sodir boʻldi. Antennaning qizigan sirtiga yetganda deyteriy bugʻlari ionlanib, jarayon katalizatori vazifasini bajaruvchi zich muvozanatsiz yuqori chastotali plazma faklyoni hosil qildi.
Natijalar va muhokama
Makroskopik oʻzgarishlar va probir tahlili
Deyteriyli YuCH-plazma taʼsirida arsenopiritning kristall tuzilishi ham termik, ham elektrodinamik jihatdan buzildi. Ozod boʻlgan (yoki yangidan sintez qilingan) metall ionlari elektromagnit kuchlar taʼsirida maydonning maksimal gradient zonasiga koʻchirilib, eriyotgan mis nayning sirtiga choʻkdi. Mis antenna sirtida chuqur termik diffuziya hisobiga aniq «oltinlash» effekti makroskopik darajada kuzatildi. Antennaning erigan elementlari MITL laboratoriyasiga topshirildi. Standart probir tahlili (kupelyatsiya usuli) mis qotishmasida elementar oltin mavjudligini bir maʼnoda tasdiqladi.
Yadro-fizik tekshiruv va izotop spektri
Matritsa taʼsirini istisno qilish uchun mis antennaning erigan elementlari 27 ta namuna bilan birgalikda Zarafshon shahridagi Gamma-aktivatsion tahlil Markaziy laboratoriyasiga (GAA ML) yuborildi. Barcha namunalar volfram (qiyin eriydigan) nishonga urilganda chiziqli elektron tezlatgich tomonidan hosil qilingan yuqori energiyali tormoz gamma-nurlanishining intensiv oqimi bilan nurlantirildi. Spektrometriya kompleksi 409 keV da aniq choʻqqi qayd etdi, bu Au-197m izomeriga (yarim yemirilish davri 7.7 s) mos keladi va barqaror Au-197 nuklidining mavjudligini tasdiqlaydi. Biroq barqaror fazadan tashqari spektrometr oltinning anomal izotop zanjirini — Au-196, Au-198, Au-199 — hamda kumush (Ag) va uran (U) uchun mos keluvchi chiziqlarni aniqladi.
Fizik talqin va geofizik xulosalar
Qisqa umr koʻruvchi Au-198 va Au-199 izotoplarining aniqlanishi tajriba davomida oltin yadrolari zich erkin neytron oqimi taʼsiriga uchraganini isbotlaydi. Ushbu izotop spektrining shakllanish dinamikasi «mis–arsenopirit» faza chegarasida muvozanatsiz deyteriyli YuCH-plazma ichida bevosita past energiyali yadro jarayonlari (transmutatsiya yoki izotop almashinuvi) sodir boʻlishidan dalolat beradi.
Geofizik gipoteza
Ushbu laboratoriya modellashtirishi davomida olingan empirik maʼlumotlar Yer litosferasidagi kengmiqyosli endogen jarayonlarni talqin qilishga ekstrapolyatsiya qilinishi mumkin. Qizilqum konlarining yer osti arxitekturasi tabiiy toʻlqin reaktorlari sifatida samarali ishlaydi. Chuqur yoriq zonalari boʻylab tektonik siljishlar mahalliy oʻta yuqori bosimlarni, seysmogen toklarni va pezoelektrik maydonlarni hosil qiladi, ular qatlam mikrohajmlarini bir zumda 1000°C dan yuqori qizdirib, yarimoʻtkazgich sulfidlarni (FeAsS) plazma holatiga oʻtkazishga qodir. Deyteriy bilan tabiiy boyitilgan chuqur flyuidlar ishtirokida oltin va unga hamroh elementlarning uzluksiz endogen nukleosintezi («tugʻilishi») jarayoni ishga tushadi. Bu rudali konlar shakllanishining klassik kosmogonik modellarini tubdan qayta koʻrib chiqishni taqozo etadi.
[QOʻSHILDI] Ushbu boʻlimda keltirilgan geofizik gipoteza mustaqil taqrizdan oʻtmagan va qoʻshimcha tekshiruvni talab qiladi — bu esa ilgari «Oʻzbekiston Togʻ-kon Vestnigi»da nashr etilgan rezonans YuCH-parchalash usulidan farq qiladi.