fém-hidrogén-
Belépő egy kémiai reakció, hidrogén adja elektron és pozitív töltésű, a Ugyanez történik a fém. De az utóbbi elengedhetetlen jellemzője, hogy lehet, és ez az egyetlen akadálya, hogy az átalakítás a hidrogén a fém. A titok abban rejlik kristályrácsban, fématomok vannak elrendezve, mint a narancs az ablakban gyümölcs tárolására. Az ilyen közelsége atomok egymáshoz és a relatív távolság a külső nukleáris elektronok saját atommagok vezet az a tény, hogy az elektronok könnyen hagyja atomjaik és véletlenszerűen vándorolnak egy atomot egy másik. Elég egy másik helyzetben a hidrogéngáz, ahol a távolság atomok közötti százszor több, és a elektronokat erősen kötődik a sejtmagba.
Ez a különbség a szerkezet anyagok és felhívta a figyelmet az angol tudós Dzhon Bernal. Beszámoló a vita rendkívül logikus. Az átalakítás az anyag a fém eléréséhez szükséges szoros csomagolására atomok. Ezért minden olyan anyag, amely erősen tömörített lehet fémhatású -, hogy ez a gondolat alapja lett a hipotézist előadott általa 1925-ben. Néhány évvel később a tudósok E. Wigner és J. Hantinton számításokat szükséges nyomást. Azt találtuk, hogy a hidrogén, nyomás 1000 atm. atomközi távolságok csökkennek csak 10 alkalommal préseljük 1 Mill. atm. - 100-szor, és közelíti a távolságok közötti atomok a kristályrácsban. Fémes hidrogénatom, elméleti szakemberek arra a következtetésre jutott, lehet beszerezni nyomáson 1-2,6 Mill. Atm. Egy ilyen feladat az általuk meghatározott mérnökök. De volt a 30-as felszerelés nem volt képes elérni a mérföldkő egy ilyen nagy nyomás, és a gondolat fémes hidrogén csak várni a szárnyakat.
Egy fontos mérföldkő a hidrogén belép 1968 évben, amikor fizikus T. Schneider azt javasolta, hogy a fémes hidrogénatom kell lennie normál hőmérsékleten szupravezető. Echoes című cikkében nem áll eddig a kampány, az új csapat a tudósok mentek fémes hidrogén. Minden olyan, hogy a nehézségeket annak kézhezvételétől még mindig nagy, de nem volt túl csábító kilátás tulajdonos ezt a „Firebird”. Hazánkban csak távvezetékek már töltött annyi energiát, hogy egy egyszerű csere réz szupravezető egyenértékű üzembe helyezése a világ két legnagyobb vízerőmű. És ha egy szupravezető tekercsek elektromos gépek, ezek a. N. D. közelíteni fog a dédelgetett egyet.
Tervezésekor a szupravezető mágnesek olyan szupravezető eltűnik szükségességét nagyon bonyolultak kriogén rendszerek. Sőt, abban az esetben a jogsértés a szupravezetés elraktározódik a tekercsben a villamos energia hővé alakul át, és ez gyakran vezet egy robbanás az egész rendszer. Metál hidrogén szolgálhat kiváló üzemanyag a rakéták fűtőértéke ez több mint háromszor nagyobb, mint a benzin. És ha a hidrogén autók fog működni, akkor fog működni a napirenden végre a problémát a levegőszennyezés, a vízgőz lesz az egyetlen tartalma a kipufogógázban.
Előnyei fém hidrogén nyilvánvaló, de lehet hogy a tudósok a nagynyomású technológia? A '70 -es években a múlt század legerősebb média által kínált nyomás legfeljebb 700 ezer. Atm. de még csak nem is a sajtóban, és az anyagot, amely képes ellenállni az ilyen magas nyomást. Volfrám-karbid és jelenleg használatos nagynyomású kamrák, már 400 ezer. Atm. úszik, mint a vajat egy serpenyőben. Ismét a szó a tudósok: az anyag lesz - lesz egy fém és a hidrogén.
Amerikai tudósok ugyanolyan 70-es óriás úgy döntött, hogy megkapja a nyomás, nem várja meg az anyagot, és a pillanatnyi összenyomása egy erős mágneses mező összeomlását. A módszer viszonylag egyszerű. A réz cső körülbelül 2,5 cm átmérőjű öntött folyékony hidrogén és tömíti a két végén a polimetil-metakrilát - rendes plexi. A csövet egy rozsdamentes acél cső, körülbelül 10 cm átmérőjű, és létre egy magas vákuumot ott. A cső a csőben van elhelyezve egy speciális tartályban egy robbanékony, és a teljes rendszer zárt nagyteljesítményű indukciós tekercs. Amikor áramot vezetjük közötti térben a csövekben van egy erős mágneses mező, amely összenyomja a robbanás azonnal, hogy a központ a cső, és létrehoz egy hatalmas nyomást. A számítások szerint, folyékony hidrogén össze kell nyomni a 1/5 az eredeti térfogat, ez vezethet, hogy az átalakítás a folyékony hidrogén a fém, ha elektromos eszközöket van ideje, hogy regisztráljon a rövid időre a létezéséről. Else, hogy majd egy robbanás, egyértelmű - nem hagy nyoma, hogy mi lehet a fém és a hidrogén. Mégis megszerzése fém-hidrogén módon kétséges, mert a hőt eredményeként az építmény robbanásveszélyes jellegű, jelentősen növeli a szintet átmenet folyékony hidrogén a fém. Ahelyett, 1-2 millió számítva. Atm. Ez igényel sokkal nagyobb nyomást, és az előzetes kísérletek azt mutatták, hogy a módszerrel egy kicsit több, mint egy millió atmoszféra.
Amíg nem hoz létre a nagynyomású berendezések, fém-hidrogén-találtak, csillagászok és asztrofizikusok. Azt állították, hogy az ok a kisebb változtatások a pályája a Jupiter és a Szaturnusz néhány belső zavarokat miatt a kémiai összetétele a bolygók. Mivel a nyomás a mélyén a milliók légkörben, akkor természetes, hogy vállalja a létezését fém ilyen körülmények között hidrogénatom. De ítélve mennyiségeket változtatni kering, a Szaturnusz és a Jupiter, legalább a felét kell állnia fémes hidrogén.
Ez azt jelenti, hogy a fémes hidrogénatom létezik a természetben, de még mindig rejtély. Vajon kapcsolja vissza a gáz, ha a nyomást?
Forrás: 1971 UT, №7
Mit tud ma így nagynyomású technológia? Jó információ megtalálható ezen erőforrás. Az alábbiakban kiemelték a legfontosabb (véleményem szerint) része.
Az ultranagy nyomás jellemzően a ma használt, vagy gyémánt üllő (statikus tömörítés) vagy robbantási módszerek (dinamikus tömörítés).
Diamond üllő eszköz meglehetősen egyszerű, és kis (de a költségek $ 10 000). Két gyémánt határoló speciális módon (de ez nagyon nehéz), valamint a központi sík felületek az üregben egy mintában. Az üreg van szükség, hogy a fém tömítést. Miután a kövek összenyomódnak, a nyomást a minta érvényes, fordítottan arányos a négyzet lapos alsó részén a gyémánt, amelynek átmérője 20 és 600 mikron közötti.
A hidrogénnel nagyon nehéz. Ő nem csak fizikailag áthatol a fém tömítés, és teszi törékeny, hanem csatlakozzanak hozzá a kémiai reakció, alkotó hidridek. A tömörített, hogy egy bizonyos nyomást, hidrogén bemegy a molekuláris, kristályos állapotba, fordult egy meglehetősen szokatlan anyag. Ez valószínűleg annak köszönhető, hogy a tulajdonságait a hidrogén molekula olyan könnyű, hogy még a szilárd kristályos állapotban alacsony nyomáson molekulák tovább forognak.
Az elmúlt negyedszázad után a találmány gyémánt üllő szisztémásán kutatók tanulmányozták a tulajdonságait szilárd hidrogén nyomásig 2 Mill. Atm. (Az utóbbi rekord 3.750.000. Atm.). A tudósok már tudjuk, hogy még a nyomást, van legalább három fázis fémes hidrogénatom, és mindegyik teszi átmenetifém szigetelő - fém annak nyomás értékét. Egy 1,6 millió euró. Atm. amikor a többi fázis továbbra is egy szigetelő. Újabb elméleti adatok ad reményt, hogy az összes hidrogénatom bemegy a fémes fázisban a 4 Mill. Atm (0 ° C. K).
Ismét, a kérdés továbbra is, hogy ebben az esetben a hidrogénatomok a bal, vagy a molekuláris állapotban szétesik. Ismeretes, hogy a „kollégái” hidrogénatomot tulajdonságok bróm- és jódatomot válnak vezetékek nagy nyomáson van az olvasztási folyamat, azaz, atomi formában. Másrészt, bizonyíték van arra, hogy a statikus kísérletek elért hidrogén nyomás alapvetően formájában molekulák.
Egy sokkal hatékonyabb eljárás nagy nyomású robbanás módszer, amikor kísérletezők ütni a minta sejtet fémlapok vagy gázsugár, gyorsított a hiperhangig sebességek. Jelenleg egyetlen telepítési sokk tömörítés, amelyben a hidrogén lehet tömörített 10 Mill. Atm.
Abban az ütközés pillanatában, amikor a nyomás eléri millió atmoszféra, hidrogén óhatatlanul felmelegszik akár több ezer Kelvin fok és bejut folyékony állapotban van. A tudósok megpróbálják kitalálni, hogyan lehet csökkenteni a hőmérsékletet a kísérlet, de eddig ez még mindig ezer fok. Ezenkívül, ezredmásodperc, amikor a lökéshullám akció véget ér, egyre hidrogéngáz újra úgy, hogy az intézkedés nagyon nehéz.
Azonban a probléma megoldásának az atombomba, a tudósok megtanulták, hogy megbirkózzon vele. A dinamikus kísérletek, mérjük a hidrogén sűrűségét prosvechivaya mintát X-sugarakkal, illetve megítélni, hogy van, jelek alapján az optikai és az elektromos érzékelők. Így a nyomás az ezekben a kísérletekben, a számított érték.
Az utolsó rekord 15 millió. Atm. Nagy nyomás elért tudósok Lawrence Livermore National Laboratory (USA), és Magyarországon, a kutatók a Nemzeti Kutatási Intézet Kísérleti fizika (Sarov) és az Institute of Chemical Physics problémák RAS (Chernogolovka).
Ellenállás mérésével dinamikus kísérletekben, a kutatók már láttuk, hogy a hidrogén-válik vezetőt vezetőképességű majdnem olyan, mint egy folyékony fém. Azonban, ez a vezetőképesség még mindig kissé függ a hőmérséklettől, jelezve, hogy hidrogénatomot nem fémből. A tudósok állapotát írja le hidrogén amelyhez megfigyelt dinamikus kísérletekben, mint „a rendezetlen vezető közeget” (rendezetlen, mivel a hőmérséklet túl magas) vagy a „sűrű, nem-ideális alacsony hőmérsékletű plazma” és a megjelenő hatás „ionizációs nyomás” vezetőképességet.
Tehát, hogy a fémes hidrogén stabil állapotban kap eddig nem sikerült.