Что мы знаем о водороде? Ну, водород это газ, горючий газ. Это самый распространённый газ во Вселенной. В таблице Менделеева отмечен символом "Н". Ещё водород - самый лёгкий газ, входит в состав молекулы воды. Но ещё водород может быть металлическим. Это как? Металлический водород - это одно из фазовых состояний обычного водорода. В этом состоянии он может находиться только при очень, очень высоком давлении и высокой температуре. Он был теоретически предсказан в 1935 году Хиллардом Хантингоном и Юджином Вигнером. Именно из металлического водорода состоят большинство ядер таких планет как Юпитер.
Металлический водород может состоять в двух состояниях: жидк4ом и твёрдом. Кристаллическая решетка твердого металлического водорода формируется ядрами водорода, находящимися друг от друга существенно ближе боровского радиуса, на расстоянии, сравнимом с длиной волны де Бройля электронов. Таким образом, электроны слабо связаны с протонами и формируют свободный электронный газ так же, как в металлах.
Жидкий металлический водород образуется при плавлении твердого металлического водорода. Энергия нулевых колебаний в массиве плотно упакованных протонов велика, и переход от кристаллической фазы ожидается при высоких давлениях. Исследование максимальной точки плавления на диаграмме состояний водорода, проведенное Н. Ашкрофтом, допускает область давлений около 400 ГПа, при которых водород является жидким металлом при низких температурах. Егором Бабаевым было предсказано что металлический водород может представлять собой новое агрегатное состояние: металлическую сверхтекучую жидкость. Металлический водород может обладать некоторыми специфическими свойствами — высокотемпературной сверхпроводимостью и высокой удельной теплотой фазового перехода.
В январе 2020 года французские учёные подтвердили условия существования металлического водорода. Как показали их опыты, водород переходит в металлическое состояние при давление 4,18 миллионов атмосфер.
Где может применяться металлический водород? Его можно использовать как топливо. при переходе металлического водорода в обычную молекулярную фазу выделяется в 20 раз больше энергии, чем при сжигании обычного водорода. а именно 216 МДж/кг. Так его теоретически можно использовать как высокотемпературный сверхпроводник. Согласно многим теоретическим моделям металлический водород должен иметь очень высокое значение критической температуры, если это предположение подтвердится экспериментально, то металлический водород как сверхпроводник найдет применение во многих областях.
Если понравилась статья, подписывайся) Тут будет еще много интересного из области астрономии и физики.
