ما هو الهيدروجين المعدني. الحصول على الهيدروجين المعدني! بحاجة الى مساعدة في موضوع

قد يكون للهيدروجين المعدني ، الذي يقع تحت ضغط حوالي أربعة ملايين ونصف من الغلاف الجوي ، أعلى درجة حرارة انتقالية حرجة في سلسلة من الموصلات عالية الحرارة. وفقًا للحسابات الأولية التي أجرتها مجموعة علماء الفيزياء النظرية الإيطالية الألمانية ، فإن العنصر هو 242 كلفن (ناقص واحد وثلاثين درجة مئوية).

يتحول غاز الهيدروجين إلى سائل عند درجة حرارة 20 كلفن إذا انخفضت درجة الحرارة بمقدار 6 كلفن أخرى ، فيمكن تحويل العنصر إلى حالة صلبة. اقترح هانينجتون وويجنر في عام 1935 في المختبر. في رأيهم ، كان من الضروري استخدام الضغط العالي - حوالي 25 جيجا باسكال (واحد جيجا باسكال يساوي حوالي عشرة آلاف الغلاف الجوي). لذلك ، تحت تأثير الضغط العالي ، سيتحول العنصر إلى نظير للهيدروجين - من عنصر عازل إلى عنصر موصل. وتجدر الإشارة إلى أن الغاز في الحالة الأولية له خصائص موصلة. تمامًا مثل المعادن ، يقوم العنصر بتوصيل الكهرباء ، في حين أنه قد لا يكون في حالة صلبة. بعبارة أخرى ، يمكن أن يكون الهيدروجين أيضًا سائلاً

في عام 1971 ، تم نشر عمل العلماء النظريين السوفييت بقيادة كاغان. جادلت مجموعة من الفيزيائيين بأن الهيدروجين المعدني يمكن أن يكون ثابتًا. هذا يعني أنه بعد انتهاء التعرض ، لن يعود العنصر إلى حالته الأصلية - غاز له خصائص عازلة. في الوقت نفسه ، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هذه المرحلة ستكون طويلة بما يكفي لاستخدام الهيدروجين المعدني.

تم الحصول على أول نجاح من حيث الخبرة في عام 1975 ، في فبراير. ابتكرت مجموعة من العلماء بقيادة Vereshchagin الهيدروجين المعدني. تحت تأثير درجة حرارة 4.2 كلفن في طبقة رقيقة من العنصر بمساعدة سندان ماسي ، تعرض أيضًا لضغط يبلغ حوالي 300 جيجا باسكال ، لوحظ انخفاض في المقاومة الكهربائية للغاز بملايين المرات. يشير هذا إلى انتقال الهيدروجين إلى الحالة المعدنية.

يستخدم سندان الماس للحصول على ضغط مرتفع. يتم تقديمه في شكل طرفين مضغوطين ضد بعضهما البعض بمساعدة مكبس. نتيجة لذلك ، عند القطع ، الذي يبلغ قطره حوالي عدة أعشار من المليمتر ، يتم تشكيل الضغط اللازم. توجد عينة مبردة في هذا القسم من الخلية. يتم إحضار المعدات إلى العينة في نفس المكان: المزدوجات الحرارية المصغرة والأقطاب الكهربائية وأدوات القياس الأخرى.

كانت الخطوة التالية في عمل العلماء هي توضيح إمكانية الانتقال اللاحق للحالة المعدنية إلى الحالة فائقة التوصيل. كان نيل أشكروفت أول من طرح هذه المشكلة. تنبأ المنظر أن الهيدروجين المعدني سوف يطور خصائص "غريبة" عند تعرضه لدرجات حرارة عالية تزيد عن 200 كلفن.

في الآونة الأخيرة نسبيًا ، تم نشر أعمال علماء فيزيائيين ألمان وإيطاليين. يجادل المؤلفون أنه بسبب آلية الإلكترون-الفونون لتشكيل أزواج كوبر ، تم الوصول إلى درجة حرارة حرجة قياسية تبلغ 242 كلفن ، أي ضعف الضغط الجوي.

في تشكيل الإلكترون-فونون لأزواج كوبر ، عند التحرك في شبكة دورية في بلورة ، يجذب الإلكترون أقرب أيونات موجبة الشحنة. في هذه الحالة ، يحدث تشوه طفيف في الشبكة ، ويزداد تركيز الشحنة الموجبة لفترة قصيرة. بسبب التركيز المتزايد ، ينجذب إلكترون آخر. لذلك ينجذب كلا الإلكترونين. عند درجة حرارة غير صفرية ، تهتز الأيونات حول حالات توازنها. الفونونات هي كميات من هذه الاهتزازات.

عند ضغوط عالية للغاية ، يمر الهيدروجين بمرحلة انتقالية. بعد ذلك ، تبدأ مجموعات ذرات المادة بإظهار الخصائص المعدنية. لديهم حرارة عالية محددة من المرحلة الانتقالية والموصلية الفائقة ذات درجة الحرارة العالية.

تم التنبؤ نظريًا بإنشاء الهيدروجين المعدني في عام 1996.

أوضح دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية فالنتين ريجوف للموقع سبب تركيز هذا الاهتمام على الاكتشاف:

هذه نقطة أساسية معينة مرتبطة بتبرير الأساليب التي تصف حالة المادة. الهيدروجين المعدني معدن مثالي تقريبًا. ثانيًا ، في سبعينيات القرن الماضي ، ثبت أن الهيدروجين المعدني قابل للثبات نظريًا ، ويجب أن يفقد الموصلية وينتقل التيار بدون مقاومة. في الوقت نفسه ، في خضم سباق التسلح ، نشأ موضوع سلاح جديد. كان الأمر يتعلق بالقنبلة النيوترونية. سيكون الهيدروجين المعدني دفاعًا مثاليًا ضد مثل هذه الأسلحة - حتى أنهم كانوا يغطون الدبابات به. كل هذا أدى إلى زيادة الفائدة ، وتم تخصيص الأموال للبحث.

فالنتين ريزهوف

صرح موظفو مختبر ليفرمور الوطني في عام 1996 أنهم تلقوا أدلة على إمكانية إنتاجه. من المفترض أن الهيدروجين المعدني استمر لمدة 1 ميكروثانية. ومع ذلك ، لم يلاحظ الخبراء ظاهرة انتقال الطور في ذلك الوقت ، ولم يتم إعداد التجربة للحصول على الهيدروجين المعدني ، ولكن لدراسة خصائص عينة تحت ضغط 100 جيجا باسكال.

الأول على هذا الكوكب

لاحظ الفيزيائيون في جامعة هارفارد ، توماس د. كابوت ، أستاذ العلوم الطبيعية ، إسحاق سيلفيرا ، وزميل الدكتوراه رانجا دياز للتو ظاهرة انتقال الطور ، والتي تشير إلى إنتاج الهيدروجين المعدني. يمر الهيدروجين الذري من المرحلة السائلة إلى الطور الصلب بضغط يصل إلى 495 جيجا باسكال عند درجة حرارة 5.5 كلفن في سندان من الماس - بين نقاط الماس الاصطناعي.

تم تحويل الهيدروجين من حالة شفافة ، مثل الزجاج ، إلى حالة من المعدن اللامع ، مثل النحاس أو الذهب ، مما يعكس الضوء. تم تأكيد الانتقال إلى المرحلة الصلبة من خلال التحليل الطيفي.

يتوقع سيلفيرا أنه بعد إزالة الضغط ، سيبقى الهيدروجين المعدني ثابتًا في التجارب الجديدة. وبالمثل ، يتكون الماس من الجرافيت.

يتطلب إنتاج الهيدروجين المعدني كمية هائلة من الطاقة. وإذا قمت بتحويله مرة أخرى إلى الهيدروجين الجزيئي ، يتم إطلاق الطاقة ، بحيث يجعله أقوى وقود صاروخي معروف للإنسان ويمكن أن يحدث ثورة في صناعة الصواريخ.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الهيدروجين المعدني كموصل فائق.

ومع ذلك ، يشير الخبراء إلى أن علماء الفيزياء لم يتلقوا أدلة تجريبية مباشرة على وجود الهيدروجين المعدني. من المفترض أن الهيدروجين المعدني موجود بين قلب وغلاف زحل والمشتري. ومع ذلك ، هذا لم يتم إثباته بعد.

كما تم إجراء تجارب للكشف عنه في معهدنا. لكن النتائج التي يمكن أن تكون ذات مصداقية لم تحدث. هذا صعب للغاية عندما يكون حجم العينة نفسها جزءًا من مائة من المليمتر. علاوة على ذلك: حتى الآن ، تم الإعلان مرارًا وتكرارًا عن اكتشاف الهيدروجين المعدني. ولكن بعد ذلك كانت هناك دائمًا حجج مضادة. إذا اتضح الآن أن النتائج صحيحة (وهذا ممكن تمامًا ، نظرًا لأن دقة التجربة لا تصدق) ، فإن هذا الاكتشاف هو حقًا مستوى جائزة نوبل.

فالنتين ريزهوف

نائب مدير معهد فيزياء الضغط العالي التابع للأكاديمية الروسية للعلوم ، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية

طاقة الهيدروجين والتقدم التكنولوجي وسلامة البيئة في صناعة الحديد والصلب.
الاختزال المباشر لأكسيد الحديد بالهيدروجين.

ظلت طريقة الاختزال المباشر للحديد بالهيدروجين اليوم ، كعملية تكنولوجية ، دون تغيير - مُعدة خصيصًا ، أي المخصب ، خام - يتم تقليل تركيز يحتوي على أكسيد الحديد الأساسي في فرن عمود باستخدام الوقود الصلب ، كما كان في في العصور القديمة ، أو لهذا الغرض ، يتم استخدام الغاز المحول - الميثان الطبيعي ، ولكن يتم تحويله إلى خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون (CO).

3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H 20
Fe3O4 + H2 = 3FeO + H2O
FeO + H2 = Fe + H2O

لقد ثبت الآن أنه من الممكن استعادة مركزات الركاز التي لم يتم تكويرها بعد. علاوة على ذلك ، اتضح أن التركيز يتم استعادته بشكل أسرع من الكريات المصنوعة منه. ومع ذلك ، في الطريق إلى تنفيذ هذه العملية ، هناك صعوبات ذات طبيعة تكنولوجية بحتة.

الطريقة الأكثر إثارة للاهتمام لتقليل أكسيد الحديد هي إمكانية استخدام الهيدروجين في وضع الاحتراق. ستتم عملية الاسترداد نفسها بسرعة كبيرة ، علاوة على ذلك ، لا توجد شوائب إضافية: منتج الاسترداد هو الحديد والماء. ومع ذلك ، يرتبط إنتاج وتخزين الهيدروجين بالعديد من الصعوبات التقنية والاقتصادية البحتة. لذلك ، يستخدم الهيدروجين حاليًا فقط للحصول على مساحيق المعادن.

توجد تقنية لتقليل درجة الحرارة المتوسطة لأكسيد الحديد ، عندما تتم عملية الاحتراق والتعرض المباشر للهيدروجين عند درجة حرارة 470-8100 درجة مئوية. عامل الاختزال هو الهيدروجين إما في شكل نقي أو مع خليط من أول أكسيد الكربون. الحديد ، بطبيعة الحال ، في حالة صلبة ، ويشكل نوعًا من الإسفنج عند اختزاله.

يعطي تحليل البيانات المذكورة أعلاه أسبابًا للاستنتاجات التالية:

من بين تفاعلات اختزال أكاسيد الحديد بالهيدروجين ، يكون التفاعل فقط (1.1) طاردًا للحرارة. مع زيادة درجة الحرارة ، ستنخفض النسبة (٪ H2 O) / (٪ H2) في طور التوازن الغازي لهذا التفاعل ؛

ردود الفعل (1.4) ، (1.7) ، (1.10) ماصة للحرارة. لذلك ، مع زيادة درجة الحرارة ، ستزداد النسبة (٪ H2 O) / (٪ H2) في طور التوازن الغازي لهذه التفاعلات.

يظهر تأثير درجة الحرارة على التغيير في تكوين طور التوازن الغازي لكل تفاعل من تفاعلات اختزال أكاسيد الحديد مع الهيدروجين في الشكل 1 بواسطة الخطوط المنقطة.

وتجدر الإشارة إلى أن المنحنيات التي تميز تركيبات مخاليط غازات التوازن لتفاعلات الاختزال لأكاسيد الحديد مع أول أكسيد الكربون والهيدروجين تتقاطع عند درجة حرارة 8100 درجة مئوية. من تحليل تفاعل غاز الماء ، من المعروف أنه تحت الشرط

أول أكسيد الكربون والهيدروجين عند درجة الحرارة هذه لهما نفس القرابة الكيميائية للأكسجين.

عند درجات حرارة أعلى من 8100 درجة مئوية ، يمتلك الهيدروجين قابلية كيميائية عالية للأكسجين. لذلك ، عند تقليل أكاسيد الحديد بالهيدروجين ، يمكن أن يكون محتوى الحجم لعامل الاختزال في الطور الغازي أقل مما هو عليه عند الاختزال باستخدام أول أكسيد الكربون.

عند درجات حرارة أقل من 8100 درجة مئوية ، يكون لأول أكسيد الكربون تقارب كيميائي أعلى للأكسجين.

يمثل الحديد والماء وثاني أكسيد الكربون المنتج النهائي في كل مكان ، ويمكن إعادة استخدام الماء لإنتاج الهيدروجين والأكسجين. وبالتالي ، هناك فرص حقيقية لتنفيذ دورة مغلقة لتقليل الحديد باستخدام الهيدروجين وخلق إنتاج خالٍ من النفايات.

ومع ذلك ، حتى الآن ، يتم إنتاج الهيدروجين بطريقتين مثبتتين - التحلل المائي للماء والتحلل الإلكتروليتي ، بمعنى آخر ، التحليل الكهربائي. صحيح أن هناك تحللًا كيميائيًا أكثر فائدة ، لكنه ليس شائعًا جدًا ، وله عدد من الأسباب التقنية البحتة. يستمر البحث عن طرق جديدة ، لأن أهمية المشكلة لا يمكن إنكارها.

يعد استخدام الهيدروجين لاحتياجات المعادن الحديدية حقيقة واقعة اليوم ، وهذا ممكن باستخدام مجموعات مولدات توربينات الهيدروجين التي تم إنشاؤها على أساس الاكتشاف العلمي لـ Grantstroy NPPSO من قبل المؤلفين Arakelyan G.G. ، Arakelyan A.G. ، Arakelyan Gr .G. - ظاهرة غير معروفة سابقًا تتمثل في أكسدة الهيدروكربونات بالماء على مرحلتين بدرجة حرارة عالية (دبلوم رقم 425) والاختراع "طريقة إنتاج غاز يحتوي على الهيدروجين في محطة مولد توربيني" (براءات الاختراع رقم 117145 بتاريخ 20 يونيو 2012 ، رقم 2269486 بتاريخ 10 فبراير 2006 ورقم 2478688 بتاريخ 10 أبريل 2013).

لأول مرة في الممارسة العالمية ، عند إجراء أعمال التصميم العلمي والتجريبي عند اختبار مجموعة مولدات توربينات هيدروجينية من الجيل الجديد وفقًا لبراءة الاختراع رقم 2678688 ، اكتشف العلماء من CJSC NPPSO Grantstroy ظاهرة جديدة فريدة من نوعها - الحد من أكسيد الحديد مع الهيدروجين.

لم يتم تضمين هذا الظرف في خطة وبرنامج العمل المخبري لدراسة إنتاج الهيدروجين في مجموعة مولدات التوربينات. عند تحليل الغازات الخارجة من محطة مولد توربينات الهيدروجين ، استخدم العلماء أنبوب مخرج غاز أفقي متوسط ​​بقطر 279 مم ، سمك جدار 8 مم وطول 2500 مم ، مغطى بالكامل بأكسيد الحديد من الخارج والداخل ، التي كانت حوالي 10 سنوات تحت تأثير البيئة (هطول الأمطار ، وما إلى ذلك) (الشكل 2)

أرز. 2. بدء البحث المخبري.

كانت المهام الموكلة للعلماء خلال فترة الاختبار هذه هي تحديد درجة حرارة احتراق الهيدروجين عند مخرج أنبوب العادم باستخدام مزدوج حراري TP (حد تحديد درجة الحرارة حتى 1500 درجة مئوية) وتحليل الغاز باستخدام جهاز Testo-300. كانت مدة التجربة حوالي 35 دقيقة. خلال هذه الفترة ، وجد أن تأثير الهيدروجين عند درجة حرارة الاحتراق 900 درجة مئوية على أنبوب المداخن المستخدم في هذه التجربة ساهم في تقليل أكسيد الحديد من الداخل بنسبة 100٪ في جميع أنحاء السماكة بالكامل وجزئيًا في الخارج. بسبب عمل الهيدروجين القابل للاحتراق والذي خرج بكمية محدودة. (تين. 3)

أرز. 3. الحد من أكسيد الحديد بالهيدروجين.

حقائق موثوقة ودراسات تجريبية ، وكما هو موضح في الشكل 1 ، تتقاطع المنحنيات 5 و 5 أ مع تفاعل اختزال أكسيد الحديد عند درجة حرارة احتراق الهيدروجين تبلغ 9000 درجة مئوية - كل هذا يعطي سببًا كاملاً لإعلان إمكانية استخدام مجموعات مولدات التوربينات الهيدروجينية في علم المعادن لتقليل أكسيد الحديد والهيدروجين بتكلفة منخفضة للغاية ، مما يفتح الفرصة لبدء معالجة النفايات في المناجم على شكل أكسيد الحديد ، والتي يبلغ حجمها في جميع أنحاء العالم حوالي 1 تريليون و 250 مليار طن ، والتي تنتهك البيئة. الاستقرار في المناطق التي تستخرج خام الحديد وتعالجها بنشاط.

أظهرت الحسابات الأولية والتجارب الأولى أنه من الممكن إنتاج الهيدروجين بتكلفة منخفضة بحيث تكتسب "ميتالورجيا الهيدروجين" أساسًا اقتصاديًا موثوقًا به ، مع الأخذ في الاعتبار السلامة البيئية الكاملة لتقليل الهيدروجين من أكسيد الحديد.

كما يتضح ، هناك حاجة لإدخال الاختزال المباشر لأكسيد الحديد بالهيدروجين في علم المعادن ، مما يضمن إنتاجًا خاليًا من النفايات في علم المعادن الحديدية.

إن الاختزال المباشر لأكسيد الحديد بالهيدروجين هو مجرد بداية للتقدم التكنولوجي في صناعة الحديد والصلب. لكن بقية الوصلات - سواء كانت محولات ، أو أفران كهربائية ، أو محطات أوتوماتيكية ، أو أجهزة ذات تقنية تشغيل منخفض - تتطلب مواد خام جيدة. إنه أكسيد الحديد المختزل بالهيدروجين.

غالبًا ما يطلق على تعدين المستقبل اسم ميتالورجيا الهيدروجين ليس بدون سبب. الهيدروجين مكلف حاليا. يرتبط استلامها وتخزينها ونقلها بالعديد من المشكلات الفنية البحتة. ومع ذلك ، تظهر التجارب والحسابات الأولية أنه من الممكن إنتاج الهيدروجين بتكلفة منخفضة ، باستخدام اختراع CJSC NPPSO Grantstroy ، أن "تعدين الهيدروجين" سيكتسب أساسًا اقتصاديًا موثوقًا به. وإذا أخذنا في الاعتبار السلامة البيئية الكاملة لمجموعات مولدات توربينات الهيدروجين ، فلا شك في أنها تحدد مسبقًا مستقبل علم المعادن ، مما يفتح فرصًا هائلة في العالم الحديث.

(تتضمن هذه المقالة مواد من مواقع الويب والبرامج التعليمية)

تكريم دكتور في العلوم
مبتكر ومخترع الاتحاد الروسي ،
تم تكريم باني روسيا ج. أراكليان

كان إنتاج الهيدروجين المعدني مهمة صعبة في مجال فيزياء المواد المكثفة ، والتي عمل العلماء عليها منذ عقود. هذه المادة قادرة على العمل كموصل فائق ممتاز في درجة حرارة الغرفة وتظهر خصائص غير مستقرة عند تحرير الضغط ، ويمكن أن يكون لها تأثير كبير على الطب وعلم الصواريخ.

نجح باحثون في جامعة هارفارد في إنتاج الهيدروجين بخصائص معدن. نُشرت نتائج تجربة علمية بارزة أجراها رانجا بي دياس وإيزاك إف سيلفيرا الأسبوع الماضي في المجلة علوم .

تم إنشاء المادة عن طريق ضغط حاوية من الهيدروجين الجزيئي بين ماسين اصطناعيين تحت ضغط عالٍ للغاية ودرجة حرارة منخفضة. وصل ضغط المكبس إلى 495 جيجا باسكال ، أي حوالي 5 ملايين ضغط جوي ، بينما تم خفض درجة الحرارة إلى 270 درجة مئوية تحت الصفر.

نتيجة لمثل هذا التأثير ، حدثت عملية متأصلة في المعادن - اصطفت ذرات الهيدروجين في هيكل مشابه لشبكة بلورية وبدأت في تبادل الإلكترونات. قبل أكثر من 80 عامًا ، افترض الباحثون قدرة الهيدروجين على الانتقال إلى حالة المعدن. تكمن قيمة الهيدروجين المعدني في خصائصه التي لا تمتلكها حاليًا أي من المواد المعروفة.

من المفترض أن الهيدروجين المعدني غير مستقر. في الممارسة العملية ، هذا يعني أنه حتى عند إعادته إلى الظروف البيئية الطبيعية ، فإنه لن يغير خصائصه. يقول العلماء أيضًا أن الهيدروجين المعدني يمكن أن يكون موصلًا فائقًا حتى في درجة حرارة الغرفة ، وهو ما سيحقق نتائج غير مسبوقة في نقل وتخزين الطاقة.

يُذكر أن العلماء قد أصبحوا مهتمين بالفعل بالاكتشاف ، لأن استخدام الهيدروجين المعدني كوقود سيوفر إمكانية خلق قوة دفع قوية وإطلاق مركبات ضخمة في الفضاء.

يحتاج العلماء الآن إلى تحديد ما إذا كان الهيدروجين المعدني قابلًا للاستقرار حقًا وتعلم كيفية تكوينه بكميات كبيرة ، حيث لا يتفق جميع المجتمع العلمي مع تفسيرهم للنتائج التجريبية.

الهيدروجين المعدني

الهيدروجين المعدني- مجموعة من حالات طور الهيدروجين ، والتي تكون تحت ضغط مرتفع ومر بمرحلة انتقالية. الهيدروجين المعدني هو حالة متدهورة للمادة وله بعض الخصائص الرائعة - الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية والحرارة النوعية العالية لانتقال الطور. من الممكن وجود مرحلة صلبة بلورية وسائلة من الهيدروجين المعدني ، حيث لا يوجد ترتيب بعيد المدى.

تاريخ البحث

في عام 1935 ، توقع كل من Yu. Wigner و H.B Huntington انتقال الهيدروجين إلى حالة معدنية تحت ضغط مرتفع (حوالي 25 جيجا باسكال) وفقدان إلكترون التكافؤ بواسطة النواة. بعد ذلك ، تمت زيادة تقدير الضغط المطلوب لانتقال الطور ، ولكن لا تزال ظروف الانتقال قابلة للتحقيق. يتم التنبؤ بخصائص الهيدروجين المعدني نظريًا. أدت محاولات الحصول عليها ، التي بدأت في السبعينيات ، إلى سلسلة من التجارب بواسطة M. Yeremets في عام 2008 وكذلك Yeremets و Troyan في عام 2011. ومع ذلك ، هناك شكوك حول الحصول على الهيدروجين المعدني.

الخصائص النظرية

هيدروجين معدني صلب

تتكون الشبكة البلورية للهيدروجين المعدني الصلب من نوى الهيدروجين (البروتونات) ، وهي أقرب بكثير من بعضها البعض من نصف قطر بوهر ، على مسافة مماثلة لطول دي برولي الموجي للإلكترونات. وبالتالي ، فإن الإلكترونات مرتبطة بشكل ضعيف بالبروتونات وتشكل غازًا إلكترونيًا حرًا بنفس الطريقة كما في المعادن.

الهيدروجين المعدني السائل

يتكون الهيدروجين المعدني السائل عن طريق ذوبان الهيدروجين المعدني الصلب. على عكس الهليوم -4 ، وهو سائل عند الضغط العادي ودرجات حرارة أقل من 2.17 كلفن ، فإن وجود الهيدروجين المعدني السائل في ظل هذه الظروف موضع تساؤل. إن طاقة اهتزازات النقطة الصفرية في مصفوفة من البروتونات المكتظة بكثافة عالية ، والانتقال من الطور البلوري متوقع عند ضغوط عالية. تسمح دراسة N. Ashcroft لأقصى نقطة انصهار في مخطط حالة الهيدروجين بنطاق ضغط يبلغ حوالي 400 جيجا باسكال حيث يكون الهيدروجين معدنًا سائلًا عند درجات حرارة منخفضة. توقع إيغور باباييف أن الهيدروجين المعدني يمكن أن يمثل حالة جديدة من التجميع: سائل معدني فائق الموائع.

الموصلية الفائقة

يتميز الهيدروجين المعدني بموصلية فائقة عند درجات حرارة تصل إلى درجة حرارة الغرفة ، وهي أعلى بكثير من المواد الأخرى.

محاولات تجريبية للحصول عليها

ضغط الصدمة: من المفترض أن دبليو نيليس قد أنتج الهيدروجين المعدني في تجارب ضغط الصدمات في عامي 2008 و 2011. ضغط التأثير. الحصول عن طريق الضغط في سندان الماس.

العلاقة مع مجالات الفيزياء الأخرى

قد يوجد الهيدروجين المعدني في قلب الكواكب العملاقة.

طلب

تم اقتراح خلايا الوقود التي تستخدم عودة الطاقة من انتقال طور الهيدروجين المعدني إلى حالة عازلة عند إزالة الضغط.

أنظر أيضا

ملحوظات

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هو "معدن الهيدروجين" في القواميس الأخرى:

مجموعة أطوار الهيدروجين عالية الضغط مع المعدن. ملكيات. إمكانية انتقال الهيدروجين إلى معدن. تم النظر في المرحلة الأولى من الناحية النظرية من قبل J.Wigner و H.B Huntington في عام 1935 [I] ^ B مع تطوير الأساليب ... موسوعة فيزيائية

أ؛ م العنصر الكيميائي (H) ، وهو غاز خفيف عديم اللون والرائحة يشكل الماء بالاشتراك مع الأكسجين. ◁ الهيدروجين أوه أوه. صلات ال. في البكتيريا المتنوعة. في القنبلة (قنبلة ذات قوة تدميرية هائلة ، يعتمد عملها التفجيري على ... ... قاموس موسوعي

الحالة الصلبة لتجمع الهيدروجين مع نقطة انصهار −259.2 درجة مئوية (14.16 كلفن) ، بكثافة 0.08667 جم / سم مكعب (عند -262 درجة مئوية). كتلة بيضاء تشبه الثلج ، بلورات سداسية ، مجموعة فضاء P6 / mmc ، معلمات الخلية أ \ u003d 0.378 ... ... ويكيبيديا

المغنيسيوم ميتاليكوم - المغنيسيوم المعدني ، معدن المغنيسيوم- العنصر الكيميائي للمجموعة الثانية من النظام الدوري لمندليف. يحدث في الطبيعة على شكل مغنسيت ، دولوميت ، كارناليت ، بيشوفيت ، أوليفين ، كاينيت. معدن فضي ، لا يتأكسد في درجات الحرارة العادية في الهواء الجاف ، بالماء البارد ... ... كتيب المعالجة المثلية