Термоэлектрический эффект




Алмаз в кимберлитовой трубке

Все известные месторождения алмазов находятся в кимберлитовых трубках. Но лишь очень малое число трубок — примерно 8—10% — алмазоносны.

А так как механизм образования алмазов в природе неизвестен, то приходится исследовать все кимберлитовые трубки.

Проблема еще больше усложняется тем, что кимберлит всегда включает такое большое количество посторонних пород и минералов, что сложны уже поиски самого кимберлита.

Исследования одного из природных полупроводников — ильменита — показали, что его свойства могут облегчить трудные поиски. Речь идет о так называемом термоэлектрическом эффекте.



Еще в начале прошлого века было открыто, что в замкнутой электрической цепи, составленной из двух проводников, возникает электродвижущая сила и течет ток, если контакты поддерживать при различных температурах.

Величина электродвижущей силы зависит от разности температур и обычно очень мала. Однако эта величина непостоянна, она зависит от химического состава проводников, количества примесей и даже характера обработки.

В результате термоэлектрические свойства могут столь значительно изменяться за счет этих факторов, что при той же разности температур возникающий ток будет течь в противоположном направлении.

В серии экспериментов были проанализированы десятки образцов ильменита, которые можно разбить на две основные группы: ильменит из кимберлитовых трубок Якутии и Африки и ильменит из других пород. При этом выявилась интересная закономерность.

Ильменит из кимберлита может иметь как положительную, так и отрицательную электродвижущую силу, а ильмениты любого другого происхождения — только положительную и примерно вчетверо большую. Четкая связь термоэлектрических свойств ильменита с его происхождением позволит значительно сократить время поиска кимберлитовых трубок: измерения термо-электродвижущей силы занимают 2—3 секунды.