氫元素理論上存在金屬態(tài)單質(zhì)嗎?高壓物理界的圣杯——金屬氫

這個叫做“金屬氫”,被譽為高壓物理圣杯;以目前的技術(shù)條件,要制造和保存金屬氫是非常難的。

據(jù)理論物理學(xué)家推測,氫在非常高的壓力下,將會具有金屬的一些特殊性質(zhì),比如高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性等等。

氫在一般情況下是氣態(tài),既氫氣,當(dāng)給氫施加壓力至數(shù)百萬大氣壓時,氫將以固態(tài)形式出現(xiàn),并且表面顯現(xiàn)出金屬光澤,具有金屬的眾多性質(zhì),一旦失去壓力又會回到正常狀態(tài)。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),當(dāng)金屬氫形成后,其電阻率會發(fā)生驟降,科學(xué)家也是以此現(xiàn)象來判斷金屬氫是否形成。

理論物理學(xué)家預(yù)測,金屬氫在常溫下有可能具有超導(dǎo)性能,所以各國對金屬氫的研究熱情很高,在上世紀(jì),美國、日本、蘇聯(lián)等國家都宣布制得了金屬氫樣本。

據(jù)天文學(xué)家猜測,在木星這樣的大質(zhì)量氣態(tài)行星中心,其壓力足以使金屬氫生成,所以木星的核心,極有可能是一個巨大的金屬氫球體。

金屬氫之所以稱為高壓物理圣杯,有這么幾個原因:

(1)金屬氫有可能被制成常溫超導(dǎo)體,這可是材料界的超級圣杯;

(2)金屬氫還可作為清潔能源,比當(dāng)前最先進的燃料熱值還高200多倍,能大大降低航空領(lǐng)域的發(fā)射成本;

(3)利用金屬氫的特性,制成等離子體磁籠,可以制造超強磁場,有利于可控核聚變的發(fā)展研究。


就在前年(2016年),哈佛大學(xué)的科學(xué)家利用金剛石對頂砧技術(shù),制造出近500萬個大氣壓的超高壓力,得到了真正意義上的金屬氫,可惜后來因為研究人員的操作失誤,使得金屬氫樣本消失了。


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