Metal hidrogen texnologiyanın simasını dəyişəcək - buxarlanana qədər
XNUMX əsrin dəmiryollarında nə polad, nə hətta titan və ya nadir torpaq elementlərinin ərintiləri saxtalaşdırılmır. Bugünkü almaz örslərdə metal parıltı ilə hələ də ən çətin qazlar kimi bildiyimiz parıldadı ...
Dövri cədvəldəki hidrogen yalnız qələvi metalları, yəni litium, natrium, kalium, rubidium, sezium və fransiumu ehtiva edən birinci qrupun başındadır. Təəccüblü deyil ki, elm adamları çoxdan onun da metal formasının olub-olmaması ilə maraqlanırdılar. 1935-ci ildə Eugene Wigner və Hillard Bell Huntington ilk olaraq şərtləri təklif etdilər. hidrogen metal ola bilər. 1996-cı ildə Amerikalı fiziklər William Nellis, Artur Mitchell və Samuel Weir Lawrence Livermore Milli Laboratoriyasında hidrogenin qaz silahından istifadə edərək təsadüfən metal vəziyyətdə istehsal edildiyini bildirdilər. 2016-cı ilin oktyabrında Ranga Diaz və İsaak Silvera 495 GPa (təxminən 5 × 10) təzyiqdə metal hidrogen əldə etməyə müvəffəq olduqlarını elan etdilər.6 atm) və almaz kamerasında 5,5 K temperaturda. Bununla belə, təcrübə müəlliflər tərəfindən təkrarlanmadı və müstəqil olaraq təsdiqlənmədi. nəticədə elmi ictimaiyyətin bir hissəsi tərtib edilmiş nəticələri şübhə altına alır.
Metal hidrogenin yüksək qravitasiya təzyiqi altında maye halında ola biləcəyinə dair təkliflər var. nəhəng qaz planetlərinin içərisindəYupiter və Saturn kimi.
Bu ilin yanvar ayının sonunda bir qrup prof. Harvard Universitetindən İsaak Silveri metal hidrogenin laboratoriyada istehsal olunduğunu bildirdi. Onlar nümunəni molekulları H qazını əmələ gətirən almaz "örslərində" 495 GPa təzyiqə məruz qoydular.2 parçalanmış və hidrogen atomlarından əmələ gələn metal quruluş. Təcrübə müəlliflərinin fikrincə, nəticədə struktur metastabilbu o deməkdir ki, həddindən artıq təzyiq dayandıqdan sonra belə metal olaraq qalır.
Bundan əlavə, alimlərin fikrincə, hidrogen metal olacaq yüksək temperaturlu super keçirici. 1968-ci ildə Kornell Universitetinin fiziki Neil Ashcroft, hidrogenin metal fazasının superkeçirici ola biləcəyini, yəni heç bir istilik itkisi olmadan və 0 ° C-dən çox yüksək temperaturda elektrik cərəyanını keçirə biləcəyini proqnozlaşdırdı. Təkcə bu, bu gün ötürülmə zamanı və bütün elektron cihazların qızdırılması nəticəsində itirilən elektrik enerjisinin üçdə birinə qənaət edərdi.
Qaz, maye və bərk vəziyyətdə normal təzyiq altında (hidrogen 20 K-da kondensasiya olunur və 14 K-da bərk olur) bu element elektrik cərəyanını keçirmir, çünki hidrogen atomları molekulyar cütlərə birləşərək elektronlarını dəyişirlər. Buna görə də, metallarda keçiricilik zolağı təşkil edən və cərəyan daşıyıcıları olan kifayət qədər sərbəst elektronlar yoxdur. Yalnız atomlar arasındakı bağları məhv etmək üçün hidrogenin güclü sıxılması nəzəri olaraq elektronları buraxır və hidrogeni elektrik keçiricisi və hətta super keçirici edir.
Hidrogen almazlar arasında metal formaya sıxılır
Hidrogenin yeni forması da xidmət edə bilər müstəsna performansa malik raket yanacağı. Professor izah edir: “Metal hidrogeni istehsal etmək üçün böyük miqdarda enerji lazımdır. Gümüş. “Hidrogenin bu forması molekulyar qaza çevrildikdə çoxlu enerji ayrılır ki, bu da onu bəşəriyyətə məlum olan ən güclü raket mühərrikinə çevirir”.
Bu yanacaqla işləyən mühərrikin xüsusi impulsu 1700 saniyə olacaq. Hazırda hidrogen və oksigen geniş istifadə olunur və belə mühərriklərin xüsusi impulsu 450 saniyədir. Alimin sözlərinə görə, yeni yanacaq kosmik gəmimizin daha böyük yükə malik birpilləli raketlə orbitə çıxmasına və digər planetlərə çatmasına imkan verəcək.
Öz növbəsində, otaq temperaturunda işləyən metal hidrogen superkeçirici maqnit levitasiyasından istifadə edərək yüksək sürətli nəqliyyat sistemlərini qurmağa imkan verəcək, elektrik nəqliyyat vasitələrinin səmərəliliyini və bir çox elektron cihazların səmərəliliyini artıracaq. Enerji saxlama bazarında da inqilab olacaq. Superkeçiricilərin müqaviməti sıfır olduğundan, enerjini lazım olana qədər dövran etdiyi elektrik dövrələrində saxlamaq mümkün olardı.
Bu həvəslə diqqətli olun
Bununla belə, bu parlaq perspektivlər tam aydın deyil, çünki elm adamları metal hidrogenin normal təzyiq və temperatur şəraitində sabit olduğunu hələ təsdiq etməmişdir. Medianın şərh almaq üçün müraciət etdiyi elmi ictimaiyyətin nümayəndələri buna şübhə ilə yanaşırlar və ya ən yaxşı halda təmkinlidirlər. Ən ümumi postulat eksperimentin təkrarlanmasıdır, çünki güman edilən uğur... sadəcə güman edilən uğurdur.
Hal-hazırda kiçik bir metal parçası yalnız yuxarıda qeyd olunan iki almaz örsün arxasında görünə bilər, bunlar maye hidrogeni dondurmadan çox aşağı temperaturda sıxmaq üçün istifadə edilmişdir. Prof-un proqnozudur. Silvera və onun həmkarları həqiqətən işləyəcəklərmi? Gəlin yaxın gələcəkdə təcrübəçilərin təzyiqi tədricən azaltmaq və nümunənin temperaturunu artırmaq niyyətində olduqlarını görək. Və bunu etməklə, hidrogenin sadəcə... buxarlanmayacağına ümid edirlər.
