Учёные вплотную приблизились к получению металлического водорода

26.12.2016 Hi-tech

Несколько исследователей из Сандийских национальных лабораторий (Sandia National Laboratories, США) совместно с другой группой из Ростокского университета (Германия) совершили успешный опыт по сжатию жидкого дейтерия в состояние, которое проявляет свойства металла. В научной работе, которая размещена в издании Science, учёные обрисовывают этапы опыта, что приближает их к окончательной цели — получению цельного железного водорода.

На иллюстрации вверху — схематическая диаграмма состояний водорода. На ней изображены четыре известных жёстких состояния от I до IV, два известных жидких состояния и предсказанное состояние ядерной жидкости. светло синий окружности означают вращение квантовых молекул, а волнистые линии соответствуют запутанному состоянию.

Прямые линии находятся в том месте, где расчёты показывают существование ковалентной связи.

В 1935 году Белл и физики Хантингтон (Hillard Bell Huntington) и Юджин Вигнер (Eugene Wigner) в первый раз выдвинули теорию, что водород существует в железном состоянии, в то время, когда разрываются связи между атомами и появляются свободные электроны.Учёные вплотную приблизились к получению металлического водорода

Для получения железного водорода требуется лишь одна вещь: громадное давление. С того времени многие физики пробовали доказать справедливость теории Хантингтона и Вигнера, но бесполезно.

В последнем опыте исследователи применили новый метод увеличения давления без нежелательных побочных эффектов.

До сих пор для большого давления употреблялись алмазные наковальни, где вещество сдавливалось между наконечниками двух алмазов. Прошлые опыты продемонстрировали, что таким методом возможно сжать вещество с громадной концентрацией водорода до металлоподобного состояния.

В опыте Сандийских национальных лабораторий решили пойти вторым путём и для сжатия вещества применяли машину Sandia Z (Z-Машина) — экспериментальную установку и один из наибольших в мире источников рентгеновского излучения. Она способна генерировать поля до 20 мегагауссов.

Z-Машина

Сжав пример, по электроду около контейнера с дейтерием наносили сильный удар током от Z-Машины. Ударная волна проходила через контейнер и сжимала вещество ещё посильнее. Сейчас учёные проводили мониторинг, как материал отражает свет, общепринятый метод выявить металл.

По окончании сжатия вещества оно прекратило быть прозрачным, а начало отражать свет. Согласно мнению ученых, это явное подтверждение того, что вещество превратилось из изолятора в металл.

Этот опыт — самая успешная на сегодня попытка взять железный водород, существование которого предсказано 80 лет назад. Над ответом задачи бьются и другие группы исследователей.

Не считая чисто результатов экспериментов, получение железного водорода имеет и научное значение. Опыт продемонстрирует, какое давление нужно для таковой трансформации. Это нужная информация, к примеру, для изучения вторых планет и звёзд: мы определим, при каких условиях может происходить таковой процесс.

К примеру, существование железного водорода имело возможность бы растолковать феномен Сатурна, что через чур тепёл для собственного возраста: при настоящем возрасте 4,5 млрд лет компьютерное моделирование даёт ему всего 2,5 млрд лет из-за через чур большой температуры.

Случайные записи:

Ученые получили металлический водород – правда или вымысел? | Озвучка DeeAFilm


Похожие статьи, которые вам понравятся: