Що таке металевий водень

Що таке металевий водень

Металевий водень (гідроген) - це матеріал, який володіє унікальними властивостями. При кімнатній температурі він є надпровідником. Застосування такого матеріалу в обчислювальній техніці дозволяє значно просунутися в розвитку комп 'ютерних технологій. Однак він має і серйозну нестачу - високу ціну виробництва.

Фізичні властивості

Металевий водень складається з сильно стислих ядер гідрогену. У природі така речовина зустрічається всередині газових гігантів і зірок. Водень знаходиться на першій позиції групи лужних металів в Періодичній таблиці Менделєєва. У зв 'язку з цим вчені припускали, що він може мати яскраво виражені металеві властивості. Однак це теоретично можливо тільки при екстремальних тисках. Атомні ядра металевого водню знаходяться так близько один до одного, що вони розділені тільки щільною електронною рідиною, що протікає між ними. Це значно менше щільності нейтронію - теоретично існуючої речовини з нескінченною щільністю. У металевому водні електрони зливаються з протонами, щоб утворити новий тип частинок - нейтрони. Як і всі метали, матеріал здатний проводити електрику. Саме при подачі струму вимірюють ступінь металізації такої речовини.

Історія отримання

Цей матеріал був вперше синтезований в лабораторних умовах зовсім недавно - в 1996 році. Це сталося в Ліверморській національній лабораторії. Час існування металевого водню був дуже недовгим - близько однієї мікросекунди. Знадобилися температура близько тисячі градусів і тиск понад мільйон атмосфер, щоб домогтися такого ефекту. Це стало повною несподіванкою для самих експериментаторів, оскільки раніше вважалося, що для отримання металевого водню потрібна дуже низька температура. У попередніх експериментах твердий водень піддавався тиску до 2500000 атмосфер. При цьому помітна металізація була відсутня. Експеримент зі стиснення гарячого водню був проведений тільки для того, щоб виміряти різні властивості матеріалу за цих умов, а не з метою отримання металевого водню. Проте, він увінчався повним успіхом. Хоча металевий водень, вироблений у Національній лабораторії Лоуренса Лівермора, і був у твердому агрегатному стані, з 'явилася теорія, що цю речовину можна отримати і в рідкому вигляді. За допомогою розрахунків було встановлено, що такий матеріал може бути надпровідником при кімнатній температурі, хоча ця властивість поки що непримінна для практичних цілей, оскільки витрати на створення тиску в мільйон атмосфер набагато вищі, ніж кількість отриманого матеріалу в грошовому еквіваленті. Однак є невелика ймовірність того, що метастабільний металевий водень може існувати в природі. За припущеннями фахівців він зберігає свої параметри навіть за відсутності тиску. Вважається, що металевий водень існує в ядрах великих газових гігантів у нашій сонячній системі. До них належать Юпітер і Сатурн, а також воднева оболонка поблизу ядра Сонця