ไฮโดรเจนสำหรับการผลิตโลหะหายาก ไฮโดรเจนของโลหะคืออะไร? การเปลี่ยนไปสู่เฟสโลหะ

รูปภาพของทั่งเพชรที่กำลังอัดตัวอย่างโมเลกุลไฮโดรเจน ที่ความดันสูง ไฮโดรเจนจะกลายเป็นอะตอม ดังภาพด้านขวา ที่มา: Dias & Silvera, 2017

ในปี 1935 นักวิทยาศาสตร์ Eugene Wigner และ Bell Huntington ทำนายความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นสถานะโลหะภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันมหาศาล - 250,000 บรรยากาศ หลังจากนั้นไม่นาน มุมมองนี้ได้รับการแก้ไข ผู้เชี่ยวชาญได้เพิ่มค่าประมาณความกดดันที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนเฟส ตลอดเวลานี้ เงื่อนไขการเปลี่ยนแปลงได้รับการพิจารณาว่าสามารถทำได้ และนักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะ "ก้าวข้ามขีดจำกัด" ที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนผ่านของไฮโดรเจนไปสู่ระยะใหม่ มีการใช้ไฮโดรเจนโลหะเป็นครั้งแรกในทศวรรษ 1970 มีความพยายามซ้ำแล้วซ้ำอีกในปี 1996, 2008 และ 2011 ก่อนหน้านี้มีรายงานว่าในปี 1996 นักวิทยาศาสตร์จากเยอรมนีสามารถเปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นสถานะโลหะได้ภายในเสี้ยววินาที แม้ว่าจะไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยกับสิ่งนี้ก็ตาม

สำหรับความดันที่จำเป็นในการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ ด้วยการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์โดยทั่วไป เห็นได้ชัดว่าความดันควรสูงกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ประมาณ 20 เท่า ไม่ใช่ 25 GPa แต่เป็น 400 หรือ 500 GPa เชื่อกันว่ามีโลหะไฮโดรเจนจำนวนมากอยู่ในแกนกลางของดาวเคราะห์ยักษ์ เช่น ดาวพฤหัส ดาวเสาร์ และดาวเคราะห์นอกระบบขนาดใหญ่ เนื่องจากแรงอัดจากแรงโน้มถ่วง ควรมีแกนกลางของไฮโดรเจนที่เป็นโลหะอยู่ใต้ชั้นก๊าซ เห็นได้ชัดว่าเพื่อให้ได้แรงกดดันมหาศาล จำเป็นต้องมีเทคโนโลยีและวิธีการพิเศษ ผลลัพธ์ที่ต้องการทำได้โดยการใช้ทั่งเพชรสองอัน

ความแข็งแรงของทั่งตีเหล็กได้รับการปรับปรุงด้วยการเคลือบอะลูมิเนียมออกไซด์ ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าอะตอมของไฮโดรเจนไม่สามารถทะลุเข้าไปได้ ตัวอย่างไฮโดรเจนถูกบีบอัดระหว่างปลายแหลมของทั่งเพชร 2 อัน และที่ความดัน 495 GPa นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนตัวอย่างไปเป็นสถานะโลหะ

ที่มา: Dias & Silvera, 2017

ไม่ว่าในกรณีใด ตัวอย่างจะมืดลงก่อนแล้วจึงเริ่มสะท้อนแสง ที่ความดันค่อนข้างต่ำ ตัวอย่างจะทึบแสงและไม่นำกระแสไฟฟ้า การทดลองนี้ดำเนินการโดย Isaac Silvera และ Ranga Dias ซ้ำแล้วซ้ำอีก นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นสถานะโลหะได้เป็นครั้งแรกในช่วงกลางปี 2559 แต่ผลการทดลองจำเป็นต้องมีการยืนยันและการทดลองซ้ำ เนื่องจากผลการทดลองเบื้องต้นได้รับการยืนยันแล้วจึงถือว่าถูกต้อง

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานเพื่อผลลัพธ์ปัจจุบันมาหลายปีแล้ว ซิลเวอร์และดิแอซใช้เวลาสามปีกว่าจะถึงความดันที่ไฮโดรเจนแตกตัวเป็นอะตอมเดี่ยวๆ แรงกดดันที่เป็นปัญหาคือ 380 GPa

หลังจากนั้น แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นบ่งบอกถึงความจำเป็นในการเสริมความแข็งแกร่งของทั่งเพชรที่ใช้ในการทดลอง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาเริ่มพ่นฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์บางมาก เพชรซึ่งเป็นแร่ธาตุที่แข็งที่สุดในโลกโดยไม่มีการเสริมกำลัง จะเริ่มแตกหักเมื่อความดันเพิ่มขึ้นเกิน 400 GPa

นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาเพชรมามากมาย อาจมีสาเหตุหลายประการสำหรับการทำลายล้าง - ตั้งแต่ข้อบกพร่องในโครงสร้างผลึกไปจนถึงอิทธิพลของไฮโดรเจนเองซึ่งถูกบีบอัดจนมีความหนาแน่นมหาศาล เพื่อแก้ไขปัญหาแรก ผู้เชี่ยวชาญได้ตรวจสอบโครงสร้างผลึกอย่างระมัดระวังภายใต้กล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังขยายสูง “เมื่อเราดูเพชรภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เราค้นพบข้อบกพร่องที่ทำให้แร่ธาตุนี้เสี่ยงต่อปัจจัยภายนอก” ซิลเวอร์รากล่าว ปัญหาที่สองได้รับการแก้ไขโดยใช้สปัตเตอร์ซึ่งป้องกันการรั่วไหลของอะตอมและโมเลกุลของไฮโดรเจน

ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะบอกว่าชาวอังกฤษได้รับโลหะรูปแบบใด - ของแข็งหรือของเหลว พวกเขาพบว่าเป็นการยากที่จะพูด แม้ว่าพวกเขาจะเชื่อว่าไฮโดรเจนได้ผ่านเข้าสู่สถานะโลหะเหลวแล้ว เนื่องจากสิ่งนี้ถูกทำนายโดยการคำนวณ สิ่งที่พวกเขาแน่ใจก็คือ หลังจากการบีบอัด ตัวอย่างไฮโดรเจนจะมีความหนาแน่นมากกว่าก่อนเริ่มกระบวนการถึง 15 เท่า อุณหภูมิของไฮโดรเจนที่ถูกวางไว้ในทั่งเพชรอยู่ที่ 15K หลังจากที่ธาตุผ่านเข้าสู่เฟสโลหะ ธาตุก็ถูกให้ความร้อนถึง 83 K และยังคงคุณสมบัติที่เป็นโลหะไว้ การคำนวณแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนที่เป็นโลหะสามารถแพร่กระจายได้ กล่าวคือ คงคุณสมบัติของมันไว้ แม้ว่าปัจจัยภายนอกที่นำไปสู่การเปลี่ยนสถานะธาตุไปสู่สถานะโลหะจะอ่อนลงก็ตาม

ทำไมคนเราถึงต้องการไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ? เชื่อกันว่าในสถานะนี้จะแสดงคุณสมบัติของตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ สารประกอบไฮโดรเจนที่เป็นโลหะที่แพร่กระจายได้ยังสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดที่มีขนาดกะทัดรัด มีประสิทธิภาพ และสะอาดอีกด้วย ดังนั้น เมื่อไฮโดรเจนที่เป็นโลหะผ่านเข้าสู่เฟสโมเลกุล พลังงานจะถูกปล่อยออกมาประมาณ 20 เท่า มากกว่าการเผาไหม้ออกซิเจนและไฮโดรเจนหนึ่งกิโลกรัม - 216 MJ/kg

“เราต้องการพลังงานจำนวนมหาศาลเพื่อผลิตไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ และถ้าคุณเปลี่ยนอะตอมของโลหะไฮโดรเจนกลับเป็นสถานะโมเลกุล พลังงานทั้งหมดนั้นจะถูกปล่อยออกมา เพื่อที่เราจะได้สร้างเชื้อเพลิงจรวดที่ทรงพลังที่สุดในโลก ซึ่งจะปฏิวัติวิทยาศาสตร์จรวด” ผู้เขียนการศึกษากล่าว ในความเห็นของพวกเขา หากใช้เชื้อเพลิงใหม่จะทำให้เข้าถึงดาวเคราะห์ดวงอื่นได้ง่าย เวลาที่ใช้ในการเดินทางไปพวกเขาจะน้อยกว่าปัจจุบันมากโดยใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่

โลหะไฮโดรเจน

ชุดของเฟสไฮโดรเจนแรงดันสูงที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะ คุณสมบัติ. ความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นโลหะ ระยะนี้ได้รับการพิจารณาในทางทฤษฎีครั้งแรกโดย Yu. Wigner และ H. B. Huntington ในปี 1935 [I]-^B นอกจากนี้ เมื่อวิธีการพัฒนาทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ของโลหะคือระดับของโลหะ มีการศึกษาเฟสไฮโดรเจนในทางทฤษฎี ในรูป แสดง 1 ซึ่งได้มาจากการสังเคราะห์ผลลัพธ์ของการคำนวณเหล่านี้ด้วยการทดลอง และเชิงทฤษฎี ข้อมูลระดับสถานะของโมเลกุลไฮโดรเจน ที่ตู้เอทีเอ็ม ความดันและอุณหภูมิต่ำ ไฮโดรเจนมีอยู่ในรูปของอิเล็กทริก ผลึกโมเลกุลเมื่อความดันเพิ่มขึ้นจะเกิดการเปลี่ยนไปสู่ผลึก โลหะ สถานะ. ในเวลาเดียวกัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ M.v. ได้ 3 เฟส ที่อุณหภูมิ ที= 0 K และความดัน ร =การทำให้เป็นโลหะ 300-100 GPa มาพร้อมกับการปรับโครงสร้างของผลึก โครงสร้างการแยกตัวของ H 2 และโมเลกุลของโลหะ คริสตัลกลายเป็นอะตอม ที่ ที>การทำให้เป็นโลหะ 10 K เป็นไปได้ในขณะที่ยังคงรักษาโครงสร้างของผลึกโมเลกุล (เส้นประ; การทำให้เป็นโลหะประเภทนี้เคยพบเห็นในไอโอดีน) เมื่อความดันหรืออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก โลหะก็จะเกิดขึ้น เฟสและอะตอมของเหลว M.c. เกิดขึ้น

ข้าว. I. แผนภาพสถานะของไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนในโลหะ เฟสนี้บรรจุอยู่ในบาดาลของดาวเคราะห์ยักษ์ดาวพฤหัสและดาวเสาร์ ตามสมัยนิยม ตามแบบจำลองต่างๆ ไฮโดรเจนบนดาวพฤหัสในระยะโมเลกุลจะปรากฏที่ระดับความลึกประมาณ 0.22 รัศมีดาวเคราะห์เท่านั้น ที่ระดับความลึกมากขึ้น ไฮโดรเจนผสมกับ He จะเกิดเป็นโลหะเหลว เฟส (รูปที่ 2,)

มีรายงานว่า M.v. ในการทดลองแรงอัดและแรงอัดในทั่งเพชรแต่เป็นการทดลองที่เชื่อถือได้ ข้อมูลเกี่ยวกับความดันการเปลี่ยนผ่านและระดับโลหะ ยังไม่มีเฟส..

ความสำคัญของการได้รับ M.v. เนื่องจากต้องรวมคุณสมบัติพิเศษหลายประการเข้าด้วยกัน ประการแรก เนื่องจากอะตอมมีมวลน้อย ลาก่อนด้วยเหตุนี้อุณหภูมิของการเปลี่ยนแปลงของตัวนำยิ่งยวดจึงเกิดขึ้น ทีสในเฟสของแข็งที่ความดันตามลำดับของแรงดันการทำให้เป็นโลหะควรเกิน 200 K ซึ่งสูงกว่าที่ทราบทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ ตัวนำยิ่งยวด,เพราะ..

ประการที่สอง M.v. อาจมีอยู่ในรูป ของเหลวควอนตัมอะตอมไฮโดรเจนจำนวนเล็กน้อยทำให้เกิดแอมพลิจูดขนาดใหญ่ การสั่นเป็นศูนย์อะตอมด้วยเหตุนี้ด้วย ที= 0 K อาจไม่เกิดขึ้น ตรงกันข้ามกับของเหลวควอนตัมที่รู้จัก (3 He และ 4 He) การละลายของผลึก เอ็มวี เกิดขึ้นเมื่อความดันเพิ่มขึ้น ข้อมูลการคำนวณที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับโครงสร้างและกราฟการหลอมเหลวของวัสดุโลหะ ยังไม่มีเฟส.. ตามการคำนวณบางอย่าง เมื่อมีการหลอมละลายที่ ที= 0 K ตามลำดับความดันที่จำเป็นสำหรับการทำให้เป็นโลหะเช่น ในกรณีนี้อาจไม่มีเฟสของแข็ง H

เมื่อแรงดันถูกลบออกและการคืนกลับจะเปลี่ยนจากโลหะ เฟส ~290 MJ/kg จะถูกปล่อยเข้าสู่เฟสอิเล็กทริกซึ่งมีอยู่หลายเฟส สูงกว่าที่ผลิตได้จากเชื้อเพลิงชนิดใดๆ ที่รู้จักหลายเท่า อนาคตสำหรับการปฏิบัติ การใช้เอ็มวี เนื่องจากตัวสะสมพลังงานขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการนำโลหะที่แพร่กระจายได้ไปใช้ เฟสที่มีการกำจัดภายนอกบางส่วน ความกดดันและมันคืออะไร นอกจากโปรเทียม 1 H แล้ว การทำให้เป็นโลหะยังสามารถเกิดขึ้นได้ในผลึกของดิวทีเรียม 2 H และทริเทียม 3 H ด้วยข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือคุณสมบัติควอนตัมของผลึกเหล่านี้เด่นชัดน้อยกว่า และอัตราการเปลี่ยนแปลงของตัวนำยิ่งยวด ทีสในพวกเขาด้านล่าง

ความหมาย: 1) Wigne E., Hintington H.V., เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการดัดแปลงโลหะของไฮโดรเจน, "J. Chem. Phys.", 1935, v. 3, น. 746; 2) Stevenson D.J., Interiors of Giant Planets, "Ann. Rev. Earth Planet. Sci.", 1982, v. 10, น. 257; 3) Kagan Yu., Pushkarev V., Kholas A., สมการสถานะของเฟสโลหะของไฮโดรเจน, "SHETF", 1977, v. 73, p. 967; 4) Zharkov V.N. โครงสร้างภายในของโลกและดาวเคราะห์, 2nd ed., M., 1983, ch. 10; 5) Grigoriev F.V. et al., การทดลองหาความสามารถในการอัดไฮโดรเจนที่ความหนาแน่น 0.5+ 2 g/cm 3, “JETP Letters,” 1972, v. 16, p. 286; 6) Ross M., สสารภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่รุนแรง, "Repts Progr. Phys.", 1985, v. 48, น. 1; 7) Min B. I., Jansen H. J. F., Freeman A., คุณสมบัติโครงสร้างของความเป็นตัวนำยิ่งยวดและความเป็นแม่เหล็กของไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ, "Phys. Rev. B", 1984, V. 30, No. 9, p. 5076. วี.วี. อาวิลอฟ

สารานุกรมทางกายภาพ. ใน 5 เล่ม - ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A. M. Prokhorov. 1988 .

ดูว่า "METALLIC HYDROGEN" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

บทความนี้มีคำแปลจากภาษาอังกฤษที่ไม่สมบูรณ์ คุณสามารถช่วยโครงการได้โดยการแปลให้จบ... Wikipedia

ก; m. องค์ประกอบทางเคมี (H) เป็นก๊าซเบา ไม่มีสี และไม่มีกลิ่นซึ่งเมื่อรวมกับออกซิเจนจะเกิดเป็นน้ำ ◁ ไฮโดรเจน โอ้โอ้ ในการเชื่อมต่อที่กำหนด ในแบคทีเรียแขวนลอย ระเบิด B (ระเบิดที่มีพลังทำลายล้างมหาศาลซึ่งมีพื้นฐานมาจาก ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

สถานะของแข็งของการรวมตัวของไฮโดรเจนที่มีจุดหลอมเหลว −259.2 °C (14.16 K) ความหนาแน่น 0.08667 g/cm³ (ที่ −262 °C) มวลคล้ายหิมะสีขาว ผลึกของระบบหกเหลี่ยม หมู่อวกาศ P6/mmc พารามิเตอร์ของเซลล์ a = 0.378... ... Wikipedia

แมกนีเซียมเมทัลลิคัม, แมกนีเซียมเมทัลลิคัม- องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 2 ของระบบธาตุของ Mendeleev พบในธรรมชาติในรูปของแมกนีไซต์ โดโลไมต์ คาร์นัลไลท์ บิสโชไฟต์ โอลิวีน และไคไนต์ โลหะสีเงินจะไม่ออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิปกติในอากาศแห้งกับน้ำเย็น... ... คู่มือโฮมีโอพาธีย์

คำนี้มีความหมายอื่น ดูดาวพฤหัสบดี (ความหมาย) ดาวพฤหัสบดี ... วิกิพีเดีย

ที่มา: Dias & Silvera, 2017

นิเวศวิทยาของการบริโภค วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: วัสดุใหม่นี้สามารถปฏิวัติวิทยาศาสตร์จรวดและอุตสาหกรรมตัวนำยิ่งยวดได้ แต่จนถึงขณะนี้ได้รับในปริมาณที่น้อยมากเท่านั้น

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (สหรัฐอเมริกา) สามารถผลิตไฮโดรเจนโลหะในห้องปฏิบัติการที่อุณหภูมิต่ำได้เป็นครั้งแรก เพื่อจะทำสิ่งนี้ได้ พวกเขาจะต้องสร้างแรงกดดันให้สูงกว่าใจกลางโลก แม้ว่าไฮโดรเจนที่เป็นโลหะจะถูกทำนายไว้เมื่อเกือบหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา แต่ความยากลำบากพิเศษในการได้รับวัสดุนี้ทำให้การผลิตในรูปแบบของแข็งกลายเป็นความฝันที่ไม่อาจบรรลุมาเป็นเวลานาน

ย้อนกลับไปในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 นักทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนธรรมดาซึ่งมีอยู่ในรูปของโมเลกุลไดอะตอมมิกจะค่อยๆ สูญเสียโครงสร้างโมเลกุลไปเมื่อความดันเพิ่มขึ้น โมเลกุลของมันจะแตกสลาย ก่อตัวเป็นไฮโดรเจนอะตอมมิกที่อัดแน่นมากขึ้นในระยะของแข็ง

วัสดุนี้แพร่หลายภายในดาวพฤหัสบดี มีคุณสมบัติพิเศษหลายประการที่ทำให้มีแนวโน้มที่ดีอย่างยิ่ง ตามการคำนวณ มันควรจะเป็นตัวนำที่ดี - อาจเป็นตัวนำยิ่งยวดด้วยซ้ำ และตัวอย่างเช่น เมื่อละลายไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ ควรปล่อยพลังงานออกมามากกว่าการเผาไหม้ไฮโดรเจนเดียวกันในออกซิเจนถึง 21 เท่า ตามทฤษฎี สิ่งนี้ทำให้มันเป็นเชื้อเพลิงจรวดที่ยอดเยี่ยมที่สามารถใช้ในการสร้างจรวดระยะเดียวและปล่อยน้ำหนักบรรทุกขนาดใหญ่ขึ้นสู่อวกาศบนจรวดที่มีขนาดปานกลางได้

แต่การจะทำทั้งหมดนี้ได้ คุณต้องได้รับไฮโดรเจนดังกล่าวก่อน เป็นเวลานานที่สามารถสร้างแรงกดดันที่จำเป็นเพื่อให้ได้มาด้วยความช่วยเหลือของทั่งเพชรที่มีการให้ความร้อนและการบดอัดด้วยเลเซอร์ อุณหภูมิในทั่งตีเหล็กมักวัดได้หลายพันองศา แม้หลังจากได้รับไฮโดรเจนที่เป็นโลหะแล้วก็ตาม นักวิจัยก็สูญเสียอุณหภูมิไปทันทีในเสี้ยววินาที ไม่สามารถวัดคุณสมบัติโลหะได้อย่างน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิต่ำ

คราวนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงทั่งเพชรให้เหมาะสมเพื่อผลิตไฮโดรเจนที่เป็นโลหะที่อุณหภูมิต่ำ ทั่งประกอบด้วยเพชรทรงกรวยสังเคราะห์สองเม็ด เพื่อขจัดข้อบกพร่องในเพชร (เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวเมื่อความดันเพิ่มขึ้น) พวกเขาจึงขัดด้วยชิปเพชร นอกจากนี้ยังเคลือบด้วยชั้นอลูมินาอีกด้วย ด้วยความช่วยเหลือนี้ ทำให้สามารถปิดกั้นการแพร่กระจายของไฮโดรเจนที่ความดันสูงเข้าไปในเพชรทั่งได้

การแพร่กระจายของไฮโดรเจนจะก่อตัวขึ้นในเพชรอย่างรวดเร็วข้อบกพร่องที่ทำให้เปราะและการอัดไฮโดรเจนเพิ่มเติมนำไปสู่การทำลายล้าง หลังจากการดัดแปลง เซลล์ทั่งเพชรถูกนำมาใช้เพื่อผลิตไฮโดรเจนที่เป็นโลหะที่อุณหภูมิ 5.5 เคลวิน และความดัน 495 กิกะปาสคาล ซึ่งสูงกว่าบรรยากาศเกือบห้าล้านเท่า 5.5 เคลวินเป็นอุณหภูมิที่ต่ำเป็นประวัติการณ์สำหรับความดันนี้ การวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปีแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนในวัสดุใหม่อยู่ในสถานะอะตอม และความหนาแน่นของมันสอดคล้องกับไฮโดรเจนของโลหะ

จนถึงขณะนี้ได้รับไฮโดรเจนในปริมาณที่น้อยมากด้วยความช่วยเหลือซึ่งเป็นไปได้ที่จะชี้แจงได้อย่างน่าเชื่อถือว่ามันมีคุณสมบัติเป็นโลหะและการสะท้อนแสงสูง - มันสะท้อนกลับประมาณ 0.91 จากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตกกระทบ อย่างไรก็ตาม ในอนาคต นักวิจัยหวังว่าจะได้รับวัสดุนี้ในปริมาณมากเพียงพอ ในปริมาณมากควรแพร่กระจายได้เหมือนเพชร ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าจะต้องใช้แรงดันสูงมากในการผลิต แต่เมื่อก่อตัวขึ้นแล้ว ไฮโดรเจนที่เป็นโลหะจะยังคงเสถียรแม้ภายใต้สภาวะปกติ นั่นคือที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพลังงานที่จำเป็นในการทำลายพันธะในวัสดุดังกล่าวนั้นมีมากจนภายใต้สภาวะปกติการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้น

ทำนายไว้หลายผลงานครับไฮโดรเจนที่เป็นโลหะมีค่าการนำไฟฟ้ายิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง จนถึงปัจจุบันยังไม่ได้รับตัวนำยิ่งยวดดังกล่าว

ไฮโดรเจนที่เป็นโลหะต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการผลิต และเมื่อมันผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซไฮโดรเจน (ธรรมดา) พลังงานนี้จะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว หากใช้ในเครื่องยนต์จรวด จะสามารถสร้างแรงกระตุ้นจำเพาะได้ 1,700 วินาที เชื้อเพลิงจรวดประเภทที่ดีที่สุดในปัจจุบันให้ตัวเลขในช่วง 400 วินาที นอกจากนี้ ไฮโดรเจนที่เป็นโลหะเนื่องจากความสามารถในการแพร่กระจายได้ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ถังแช่แข็งและจะไม่ไหลผ่านผนังในอวกาศอย่างรวดเร็ว (ซึ่งจำกัดการใช้ไฮโดรเจนเหลวในจรวด) ตามทฤษฎีแล้ว เชื้อเพลิงแข็งดังกล่าวสามารถสร้างจรวดความจุสูงขั้นเดียวได้ในราคาปานกลาง NASA มองว่าสิ่งนี้เป็นปัจจัยที่สามารถเปลี่ยนสมดุลพลังงานในอุตสาหกรรมอวกาศได้อย่างมาก คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าสิ่งนี้เป็นจริงหรือไม่เฉพาะในทางปฏิบัติ - หลังจากปรับปรุงวิธีการพัฒนาที่มีอยู่แล้ว ที่ตีพิมพ์

โลหะไฮโดรเจน- ชุดของเฟสไฮโดรเจนแรงดันสูงที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะ คุณสมบัติ. ความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นโลหะ ระยะนี้ได้รับการพิจารณาตามหลักทฤษฎีครั้งแรกโดย Yu. Wigner และ H. B. Huntington ในปี 1935 [I]-^B นอกจากนี้ ระดับของสถานะของโลหะได้พัฒนาขึ้นในขณะที่วิธีการของทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ของโลหะพัฒนาขึ้น มีการศึกษาเฟสไฮโดรเจนในทางทฤษฎี ในรูป รูปที่ 1 แสดงแผนภาพเฟสที่ได้จากการสังเคราะห์ผลลัพธ์ของการคำนวณเหล่านี้ด้วยการทดลอง และเชิงทฤษฎี ข้อมูลระดับสถานะของโมเลกุลไฮโดรเจน ที่ตู้เอทีเอ็ม ความดันและอุณหภูมิต่ำ ไฮโดรเจนมีอยู่ในรูปของอิเล็กทริก ผลึกโมเลกุลเมื่อความดันเพิ่มขึ้นจะเกิดการเปลี่ยนไปสู่ผลึก โลหะ สถานะ. ในเวลาเดียวกัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ M.v. ได้ 3 เฟส ที่อุณหภูมิ ที= 0 K และความดัน ร =การทำให้เป็นโลหะ 300-100 GPa มาพร้อมกับการปรับโครงสร้างของผลึก โครงสร้าง H 2 และโลหะ คริสตัลกลายเป็นอะตอม ที่ ที>การทำให้เป็นโลหะ 10 K เป็นไปได้ในขณะที่ยังคงรักษาโครงสร้างของผลึกโมเลกุล (เส้นประ; การทำให้เป็นโลหะประเภทนี้เคยพบเห็นในไอโอดีน) เมื่อความดันหรืออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก โลหะก็จะเกิดขึ้น เฟสและอะตอมของเหลว M.c. เกิดขึ้น

ตัวอย่างของคำพ้องความหมาย

ปีแห่งมหาสงครามแห่งความรักชาติ

ฝ่ายค้านเสรีนิยมในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19-20 สถานการณ์ที่ก่อให้เกิดวิกฤติ

เพื่อช่วยเหลือเด็กนักเรียน: สถานการณ์ที่โดดเดี่ยว