🔬 오늘의 과학

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Day 271 — 애도
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왜 다이아몬드는 영원하다고 할까?

💬 짧은 답

다이아몬드의 탄소 원자들은 사면체 구조로 아주 강하게 결합해 있어. 자연에서 가장 단단한 물질이라 거의 닳지 않아!

🔍더 깊이 알아보기
다이아몬드는 화학적으로 순수한 탄소(C)야. 연필심(흑연)과 같은 원소인데 완전히 다른 이유가 뭘까? 💎 구조의 차이: • 다이아몬드: 각 탄소가 주변 4개 탄소와 sp³ 공유결합 → 3차원 그물 구조 → 초강력 • 흑연: 각 탄소가 3개와 결합 → 평면 시트가 약하게 겹침 → 미끄러져서 글씨가 써져 🌋 탄생 조건: 지하 150km 이상, 온도 1,200°C 이상, 압력 5만 기압 이상에서 탄소가 다이아몬드로 변해. 이 과정이 10억~33억 년 걸려! 화산 폭발(킴벌라이트 파이프)이 이걸 지표면으로 밀어올려. 🔬 '영원'의 과학: 다이아몬드는 모스 경도 10(최고치)이라 다른 어떤 물질로도 긁을 수 없어. 화학적으로도 거의 반응하지 않아. 하지만 사실 열역학적으로 흑연이 더 안정한 상태야. 다이아몬드는 '준안정' 상태인데, 흑연으로 변하는 속도가 너무 느려서 우주 나이보다 길어!
🤯이건 진짜 놀라워

지구에서 가장 오래된 다이아몬드는 약 33억 년 전에 만들어졌어 — 지구 나이의 70%! 그리고 2004년 천문학자들은 지구에서 50광년 떨어진 곳에서 목성 크기의 다이아몬드 별(BPM 37093)을 발견했어. 무게가 10의 34승 캐럿이야. 우주에서는 다이아몬드가 그렇게 희귀하지 않을지도 몰라!

🧪미션! - 오늘의 실험

연필심(흑연)을 종이에 문질러봐. 쉽게 자국이 남지? 이건 흑연의 층 구조가 미끄러지기 때문이야. 같은 탄소인데 원자 배열만 달라도 이렇게 성질이 극과 극이야. 이걸 '동소체(allotrope)'라 해. 다이아몬드와 연필심이 사촌이라니!

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