“金属氢”终于被制造出来了吗?

2023-01-18
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「氢」明明是非金属元素,为什么会存在“金属氢”?

比如木星内部就是一片金属氢的海洋。

熟悉元素周期表,我们都知道氢属于非金属元素,是“榜一大哥”的存在,是宇宙中存在最多的元素,他的原子量只有1,在常温常压下是最轻的气体,和两个氧原子构成了水。

金属和非金属的区别非金属元素只有氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、氖、氩、氪、氙、氡和117号元素(石田)及118号元素(奥气)。

常温常压下,除了溴是液态的,其他非金属元素都是气体或者固体。

金属具有金属光泽和延展性,是热和电的良好导体,密度较大;与之相反非金属通常就是不良导体。

(化学中,用元素的原子得失电子的能力来描述其金属性或者非金属性的强弱)但实际上,金属与非金属并没有严格的界限,在一定温度或者压力下会发生相变。

所以,氢也就有了成为“金属”的可能性。

金属氢的研究史1935年,英国物理学家贝纳尔就预言,在一定的高压下,任何绝缘体都能变成导电的金属。

此后在苏联、日本、美国的实验室中,通过上百万大气压的超高压下制造出了金属氢,预言得到了验证。

但想制备出相对稳定的“金属氢”仍很困难。

而随着对太空的研究,科学家们发现在太阳或者大型行星内部,主要是由这样高压形式的元素构成的,比如木星、土星。

2017年1月26日, 《科学》杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢。

《科学》杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢为什么要费力去制造金属氢?

金属氢是一种亚稳态物质,是一种高密度、高储能材料,还是一种室温超导体。

我们可以用它来做成约束等离子体的“磁笼”,把炽热的电离气体“盛装”起来,这样受控核聚变反应使原子核能转变成了电能。

没错有助于实现可控核聚变,这可是未来人类能源的终极目标。

此外金属氢的输电效率也极为优秀,而其本身蕴含的巨大能量,还可以用于发射火箭,相同质量的金属氢的体积只是液态氢的1/7,这将让火箭变得不再笨重,发射成本大幅降低。

也许在未来,太空漫游就像如今坐飞机那样简单。

科技仍在进步,我们拭目以待。

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小草

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