Новости науки. Кусок водорода
С.Мучник (Дортмунд)
Водород – газ, весьма распространенный и необходимый, с кислородом он образует главную субстанцию жизни – воду. Кроме того горюч и взрывоопасен. 80 лет назад американцы Вигнер и Хантингтон предположили, что при сверхвысоком давлении водород может перейти в металлическое состояние и проявлять сверхпроводимость. И вот, похоже, эта идея реализована. Тоже в США, в Гарвардском университете.
Водород, как известно, может быть превращен при глубоком охлаждении (около минус 253 градусов Цельсия) в жидкость, что позволяет применять его в качестве горючего ракетных двигателей, а при минус 259 градусов он затвердевает, что установлено еще в конце 19-го века. Но в любом известном состоянии водород – диэлектрик, а вновь синтезированный металлический водород – сверхпроводящий металл. Более того, он метастабилен, как и, например, алмаз, то есть должен в дальнейшем, при снятии давлении, таковым и оставаться, что могло бы означать настоящий прорыв в технике энергоносителей и ракетостроении. Но пока что это лишь прорыв в физике, как сказал Айзек Сильвера (Isaac Silvera), один из авторов эксперимента: «...это настоящий священный Грааль в физике высоких давлений и первый образец металлического водорода на Земле».
Для получения макроколичеств металлического водорода были использованы алмазные наковальни, между которыми развивалось давление в 495 гигапаскалей (в центре Земли – 361 ГПа).
Подобные эксперименты по механическому сжатию веществ распространены в физике высоких давлений, уже немало материалов и новых кристаллических форм известных элементов и соединений получены под высоким давлением, самый распространенный пример – синтетический алмаз.
Увы, подержать в руках кусок металлического водорода доведется не скоро. Более того, среди физиков (климатологи не одиноки) на этот счет нет единого мнения. О синтезе металлического водорода уже заявляли и другие физики, но доказать, что это именно желаемый продукт, и изучить его свойства до сих пор не удалось никому.
Как материал металлический водород представлял бы исключительный интерес во многих областях техники: это было бы самое эффективное горючее из всех известных, при его переходе в газовое состояние должно высвобождаться в 20 раз больше энергии, чем при горении смеси водород-кислород. Можно представить его использование как топливных таблеток из изотопов водорода (тритий или дейтерий) в ядерной энергетике, в качестве высокотемпературного сверхпроводника, даже в качестве сверхлегкого конструкционного материала... Но это в будущем, пока надо просто научиться его получать хоть в каких-либо мизерных количествах.
Не исключено, кстати, что металлический водород присутствует в недрах крупных планет, Юпитера, например.
Die Administration der Seite partner-inform.de übernimmt keine Verantwortung für die verwendete Video- und Bildmateriale im Bereich Blogs, soweit diese Blogs von privaten Nutzern erstellt und publiziert werden.
Die Nutzerinnen und Nutzer sind für die von ihnen publizierten Beiträge selbst verantwortlich
Es können nur registrierte Benutzer des Portals einen Kommentar hinterlassen.
Zur Anmeldung >>