Закрыть
Регистрация
Закрыть
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Регистрация

Проведены уникальные эксперименты на пути к металлическому водороду

События

Проведены уникальные эксперименты на пути к металлическому водороду 25.11.2011
Одноклассники Facebook LJ Twitter В Контакте

В конце девятнадцатого века, после создания Периодического Закона химики  высказывали предположение, что водород, который начинает Таблицу Менделеева и располагается в одной группе с щелочными металлами, должен и сам проявлять металлические свойства.

В 1935 году Вигнер (Eugene Wigner) и Белл Хантингтон (Hillard Bell Huntington) предсказали, что при высоких давлениях – свыше 25 ГПа водород должен превращаться в твердое вещество, проявляющее металлические свойства, однако ряд экспериментов, проделанных вскоре после этого, показал, что при этих давлениях не происходит предполагаемого перехода водорода из газообразного в металлическое состояние.

Относительно недавно проведенные эксперименты, при которых достигалось давление около 100 ГПа и температуры около абсолютного нуля позволяли предположить возможность перехода водорода в металлическое состояние, однако, как правило, предъявлявшиеся экспериментаторами доказательства не были достаточно убедительными.

Перспектива получения металлического водорода интересна не только с точки зрения подтверждения теоретических выкладок, но и возможностью его использованию на практике. Ряд исследователей предполагает, что изучение металлического водорода позволит разработать высокотемпературный сверхпроводник, «работающий» при комнатной температуре. Другие полагают, что в случае своей метастабильности металлический водород может оказаться более плотным энергетически, чем обычный водород, что позволит создать новое, более  эффективное ракетное топливо.

Михель Еремец (Mikhail Eremets) и Иван Троян (Ivan Troyan) из Химического Института Макса Планка в городе Майнц уверены, что они являются пионерами, получившими первые достоверные свидетельства существования металлического водорода.

Исследователи сжимали водород на подложке из модифицированного оксида алюминия, размещенной внутри алмазной ячейки-наковальни. Исследователи измеряли уровень светопропускания системы при прохождении через нее лазерного излучения, а также сопротивление между электродами, связанными с поверхностью алмаза. При комнатной температуре и давлении 220 ГПа было обнаружено, что водород в ячейке теряет прозрачность и становится электропроводным.

Дальнейшее понижение температуры до 30 K и увеличение давления до 260 ГПа позволило наблюдать незначительное (около 20%) изменение электропроводности водорода, которое, как полагают исследователи из Майнца, является характерным для материалов с металлической кристаллической решеткой. Т

ем не менее, приведенные доводы не убеждают Артура Руоффа (Arthur Ruoff) из Корнельского Университета, который заявляет, что при переходе от комнатной температуры до 30 К у веществ с металлической проводимостью сопротивление должно меняться не на несколько десятков, а на несколько тысяч процентов. Исследователь подозревает, что наблюдаемое изменение проводимости связано с протеканием химической реакции между водородом и материалом подложки, добавляя, что в обсуждении эксперимента Еремеца и Трояна есть еще много спорных моментов.

 Уилльям Неллис (William Nellis) из Гарварда соглашается с Руоффом о спорном характере интерпретации полученных результатов, заявляя, что не получил ответ на вопрос о зависимости прозрачности и электропроводности материала использованной подложки от давления и температуры, также полагая, что эксперименты Еремеца и Трояна являются недостаточно убедительным доказательством металлизации водорода


Возврат к списку