метален водород
Метален водород.
Започнете Man Земята Вселена Technologies
Какво изненади са скрити в водород - най-разпространеният елемент на вселената? Тя ще изглежда, че всички са проучени. И днес този въпрос все още не е затворен.
Но през 1935 г., се оказа, класически работа E.Vignera H.Hantingtona и където те първо приема, че водородът при високо налягане от газ-диелектрик превърне в проводящ метал. Те изчислява твърд метал водород трябва да има тяло центрирана решетка (при 0 К и нулево налягане), и плътността му при същите условия, трябва да бъде значително по-висока от плътността на твърдата молекулярен водород (0.59 г / см 3 вместо 0,089 грам / cm 3).
Най-простият молекулата се взе много трудни почти седемдесет години и учените не са получили метален водород, но дори не са все още точни теоретични методи за изграждане на модел на процеса.
Peak изследвания метален водород наблюдава в 60-70-те години на миналия век. Този проблем беше интересно, по-специално астрофизиката. Sun и тежка планета (Jupiter, Saturn) повече от 90% се състои от водород. В допълнение, учените предполагат, че тъй като Jupiter сравнително ниска температура (100-200K) и силно магнитно поле, ако има водород в метална фаза и проявява своите свръхпроводящи свойства, това може да доведе до много интересни явления. Но най-интересното е, че проблемът с свръхпроводящи метален водород може да не теоретично, но много практичен.
През 1971 г. тя се появи на работата на нашите теоретици (група Yu.Kagana), които твърдят, че метален водород може метастабилност. Това означава, че след отстраняването на водород с високо налягане се превръща отново в изолатор газ и метален престой. Въпросът е дали съществуването на метастаби фаза достатъчно, за да се измери неговите качества и да имат време да го използвате.
Добре известен пример за изкуствен диамант (въглероден метастабилна фаза, която се превръща графит стабилна фаза). Продължителността на живота метастабилност диамантът е толкова голяма, че човечеството го използва в продължение на десетилетия. Е, че това, което е полезно, свръхпроводимост при температури близо до нормалните водород може да бъде дълго време да се спекулира.
Въпреки, че това е всичко, фантазия. Как всъщност ще неизвестен, тъй като никой не успя да "се държат за ръка" метален водород.
Въпреки че веднага след като тя не е компресиран!
За свръхвисоки налягане обикновено се използват или диамант наковалня (статичен компресия) или методи взривни (динамична компресия).
Diamond наковалня устройство е съвсем проста и малка (макар че той е на стойност US $ 10 000). Рамкиране двете диаманти в специален начин (и това е много трудно) и между си плоски повърхности в устната кухина на obrazets.V непременно метален уплътнител. След камъните са притиснати, налягането на пробата е валиден, обратно пропорционална на квадратния плосък долната част на диаманта, чийто диаметър 20 до 600 микрона.
Работа с водород е много трудно. Той не само физически прониква металната уплътнението и го прави по-крехки, но също така се присъедини заедно с него в химическа реакция, образувайки хидриди. Пресованите на определено налягане, водород отива в кристално състояние молекулното, се превръща в доста необичайно вещество. Това вероятно се дължи на свойствата на молекулата на водород е толкова леки, че дори в твърдо кристално състояние при ниско налягане молекули продължи да се върти.
През последната четвърт век след изобретяването на диамантени упорите на изследователите систематично изследвани свойствата на твърди водород, докато
.. 2 милиона атмосфери налягане (.. Последният запис 3750000 атм) учените знаят, че дори и при този натиск, има най-малко три фази на метален водород, и всеки един от тях прави преход изолатор - метал в стойността му налягане. Един по 1,6 милиона. Банкомат. когато другите фази все още остава изолатор. Последните теоретични данни позволяват надяват, че всички водородни атоми отива в метална фаза при 4 Mill. Atm. (При 0 ° С. К)
Отново, остава въпросът дали в този случай водородните атоми в ляво или в държавните разпада молекулни. Известно е, че "колеги" водород свойства бромо и йодо стане проводници при високо налягане е в процеса на топене, което е в атомната форма. От друга страна, съществуват доказателства, че статичните експерименти постигнати при налягане на водорода е основно под формата на молекули.
В момента на удара, когато налягането достига милион атмосфери, водород е неизбежно се нагрява до хиляди градуса по Келвин и преминава в течно състояние. Учените се опитват да разбера как да се намали температурата в експеримента, но засега тя все още хиляда градуса. Освен това, чрез микросекунди, когато завършва действието на ударна вълна, става водороден газ отново, така че мярка е много трудно.
Въпреки това, решаването на проблема с атомната бомба, учените са се научили да се справят с него. Динамичните експериментите, измерващи prosvechivaya проба водород плътност от рентгенови лъчи, или прецени, че е въз основа на сигнали от оптични и електрически сензори. По този начин налягането в тези експерименти, изчислената стойност.
Последно рекорд от 15 милиона. Банкомат. Високо налягане постигнати учени от Lawrence Livermore National Laboratory (САЩ) и български изследователи от Националния изследователски институт по експериментална физика (Саров) и Института по химическа физика Проблеми на RAS (Chernogolovka).
Чрез измерване на съпротивлението в динамични експерименти, изследователите са наблюдавани, че водородът се превръща в проводник с проводимост почти като течен метал. Въпреки това, тази проводимост е все още слабо зависи от температурата, което показва, че водородът не е метал. Учените описват състоянието на водород, които се наблюдават в динамични експерименти като "неподреден провеждане среда" (нарушено тъй като температурите са твърде високи) или "плътен не-идеален ниска температура плазма" и показва ефект проводимост "йонизация под налягане"