La retención de xenón en el cuarzo y la falta de xenón de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
• Química del estado sólido.

Sus antecedentes:

• El problema del "xenón perdido" se refiere a la discrepancia entre la abundancia esperada y la observada de isótopos de xenón en la atmósfera terrestre.
• Comprender el comportamiento de los gases nobles, como el xenón, en condiciones geológicas es crucial para resolver misterios geoquímicos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la reactividad del xenón con los óxidos terrestres, específicamente el cuarzo.
• Explorar la posibilidad de la incorporación de xenón en la corteza terrestre y sus implicaciones para el problema del xenón perdido.

Principales métodos:

• Se empleó difracción de rayos X sincrotrón in situ para estudiar la interacción entre el xenón y el cuarzo a altas temperaturas.
• Se llevaron a cabo experimentos a altas temperaturas, seguidos de enfriamiento para evaluar la retención de xenón.

Principales resultados:

• A temperaturas superiores a 500 Kelvin, el xenón reaccionó con el cuarzo, lo que condujo a la reducción del silicio y a una expansión de la estabilidad a la presión del cuarzo.
• La evidencia sugiere la sustitución de xenón por silicio dentro de la estructura de cuarzo.
• Tras el enfriamiento, la mayor parte del xenón se difundió, pero un pequeño porcentaje permaneció atrapado dentro de las muestras.

Conclusiones:

• El xenón puede formar enlaces covalentes con el oxígeno dentro del cuarzo, particularmente en la corteza continental inferior.
• Este hallazgo ofrece una posible solución al problema del xenón perdido desde hace mucho tiempo.
• El estudio también sugiere nuevas vías de síntesis para compuestos de gases raros.