Метален водород - Физическо Енциклопедия
Метален водород - набор от фази водородни високо налягане с метален блок. свойства. Възможността за преместване на водорода в метален блок. фаза беше първо теоретично обсъдени Уигнър и X. Ю Б. Хънтингтън през 1935 г. [I] - ^ В бъдеще с развитието на електрон теория на метали Ур настроени състояние метален блок. водородни фази се изследва теоретично. Фиг. 1 показва фазовата диаграма, получена чрез синтезиране на резултатите от тези изчисления с експериментално. и теоретично. данни за Ур-niju състояние на молекулярен водород [2]. В атм. налягане и ниска скорост-ма водород съществува като диелектрик. молекулна кристал, с нарастващ натиск има преход в кри-stallich. метален блок. състояние. По този начин, в зависимост от скоростта RY възможно 3 М. фаза. Когато отново скорост Т = 0 К и R = 300-100 GPa метализация налягане, последвано от кристален прегрупиране. структура и дисоциация на Н2 молекули метален блок. атомен кристал става [3]. Когато Т> 10 K възможно метализация структура при запазване на молекулно кристал (пунктирана линия; метализация на вида наблюдавани преди в йод). С допълнително увеличаване на налягането или скоростта Ри идва топене в метален блок. и течната фаза се формира в М. атомен.
Водород в металния блок. фаза се съдържа в недрата на гигантските планети Юпитер и Сатурн. Според днешен. модели, Jupiter фаза молекулен водород присъства само до дълбочина от около 0.22 радиус планета [2]. В по-големи дълбочини на водорода в смес с не образува течен метал блок. фаза (фиг. 2, [4]).
М. Отчетените заемайки. в експерименти на компресия въздействие и пресоване в диамант наковалня клетка [5], обаче, надеждни експериментални. преход налягане данни и Ур-SRI метален блок. фаза все още.
М. значение за получаване на инч се дължи на факта, че тя трябва да се комбинира редица уникални свойства. Първо, поради малкия атомната маса на ненормално висока температура De-бай Като следствие, температура свръхпроводящ преход Тс в твърда фаза при налягане метализиран налягане трябва да надвишава около 200 К, който е значително по-висока, отколкото при всички известни свръхпроводници. т. За ..
Второ, М. инча може да съществува под формата на квантов течност. Ниско тегло водородни атоми води до голяма амплитуда на колебанията нула атома, при което дори при Т = 0 К, кристализация не може да се случи. За разлика от известните квантовата течности (3 Той и 4 Той) кристален топене. М. инча Това се случва, като повишаване на налягането. Изчислени надеждни данни за структурата и метален блок крива на топене. фаза все още. Шийката-пръстен според изчисленията, налягането на ром се топи при Т = 0 К, налягане от порядъка необходимо за обшивка, т.е.. Е. не може да бъде в този случай твърда фаза Н.
Когато налягането се отстранява и обратен преход от металния блок. фаза на диелектрична енергия се освобождава
290 MJ / кг, което е няколко. пъти по-висока от тази, дава всеки познат тип гориво. Перспективи за практично. Използвайте М. инча като енергиен акумулатор, зависи от това, което се изисква условия за изпълнението на метастабилност метален блок. фаза по време на частично оттегляне вътр. налягане и какъв е живота й. Освен протий H 1 метализация може да се случи в кристали 2Н деутерий и тритий, 3Н, с единствената разлика, че квантовите свойства на тези кристали са по-слабо изразени, и скоростта па свръхпроводящ преход Tc е по-ниска.
Лит. 1) Wigne г Hintington Е. Н. В. На възможността за метален модификация от водород, "J. Chem Phys..", 1935, с. 3, стр. 746; 2) Стивънсън Г. Й. Интериори на гигантските планети ", Ann. Rev. Земята планета. Sci.", 1982, кн. 10, стр. 257; 3) J. Kagan, В. Pushkariov Xolas А. уравнението на състоянието на метална фаза от водород, "SHETF", 1977, Vol. 73, стр. 967; 4) F и около р в В. Н. вътрешната структура на Земята и други планети, 2-ро издание. М. 1983, гл. 10; 5) Григориев V. Е. и сътр. Опитно определяне на водород 0,5+ свиваемост при плътност от 2 г / см 3. "JETP Letters", 1972, с. 16, стр. 286; 6) Ross М. вещество при екстремни условия на температура и налягане, "Repts Progr. Phys.", 1985, с. 48, стр. 1; 7) Мин Б. И. Jansen H. J. F. A. Freeman структурни свойства свръхпроводимост и магнетизъм на метален водород, "Phys. Rev. В", 1984, V. 30, № 9, стр. 5076. В. В. Avilov.