第1278章 意外

金屬氫的超導臨界溫度(即體現超導性質主最高溫度)是零下223℃~零下73℃,可能能夠在固態二氧化碳(-78.45℃)溫度下使用,這將大大推動超導技術的發展。

由於金屬氫是高密度材料,用它作燃料,火箭的體積和重量都會大大減小,航天事業將因此而產生巨大的飛躍。

和化學家不同,天文學家將氫和氦以外的一切元素統稱爲金屬。在高溫和高壓條件下,氣態的氫也可以成爲電導體的金屬氫。以木星爲例:最外層是1000公里厚的氣態分子氫,再往下是24000公里厚的液態分子氫,再往下是45000公里厚的液態金屬氫。

1936年美國科學家維那對氫轉變爲金屬的壓力作了首次計算,提出了氫轉變爲金屬的臨界壓力是在100萬到1000萬大氣壓的範圍以內。在世界各國正通過多種途徑來產生超高壓制取金屬氫。比較成熟的有兩種方法,一種叫動態壓縮法,即是從強磁場中採用快速衝擊壓縮,獲取高壓來製取金屬氫。另一種叫靜態壓縮法,即採用1000噸重以上的壓力機或用將近10層樓高的水壓機來產生100~200萬大氣壓的高壓,壓縮液氫來製造金屬氫。

爲什麼人們如此費盡心血地來研製金屬氫呢?這是因爲一旦金屬氫問世,就如同當年蒸汽機的誕生一樣,將會引起整個科學技術領域一場劃時代的革命。

金屬氫是一種亞穩態物質,可以用它來做成約束等離子體的“磁籠”,把熾熱的電離氣體“盛裝”起來,這樣,受控核聚變反應使原子核能轉變成了電能,而這種電能將是廉價的又是乾淨的,在地球上就會方便地建造起一座座“模仿太陽的工廠”,人類將最終解決能源問題。

用金屬氫輸電,可以取消大型的變電站而輸電效率在99%以上,可使全世界的發電量增加四分之一以上。如果用金屬氫製造發電機,其重量不到普通發電機重量的10%,而輸出功率可以提高几十倍乃至上百倍。

金屬氫還具有重大的軍用價值。火箭是用液氫作燃料,因此必須把火箭做成一個很大的熱水瓶似的容器,以便確保低溫。如果使用了金屬氫,火箭就可以製造得靈巧,小型。金屬氫應用於航空技術,就可以極大地增大時速,甚至可以超過音速許多倍。由於相同質量的金屬氫的體積只是液態氫的1/7,因此,由它組成的燃料電池,可以較容易地應用於汽車,那時,城市就不再像現在這樣喧譁、污染而變得十分清潔、安靜。

金屬氫內儲藏着巨大的能量,比普通TNT炸藥大30─40倍。伴隨着金屬氫的誕生必將會產生許多新式武器。

在大多數普通化合物中,例如在我們周圍,看得見的海洋裡和土壤裡的那些化合物分子是由原子所構成的,這些原子由於共同享有電子而緊密地保持在一起。這裡的每一電子都緊緊地被束縛在某一個原子或另一個原子上。當出現這種情況時,物質就表現出非金屬性質。

根據這種準則,氫是一種非金屬。普通的氫分子是由兩個氫原子構成的。每個氫原子只有一個電子,構成一個分子的兩個氫原子平均共享那兩個電子。沒有剩下的電子。

當一些電子不是牢固地受到束縛時會發生什麼情況呢?例如,我們看一看元素鉀吧。每個鉀原子都有19個電子,它們排列在4個殼層中,只有最外面殼層中的電子可供共享。在鉀原子的情況下,這就意味着它僅僅有一個電子可以爲相鄰原子所共享。再則,這個最外面的電子被控制得特別鬆,因爲在它和吸引它的中心原子核之間有另一些電子殼層,這些中間殼層把最外面的電子同中心引力隔開了。

在固體鉀中,原子緊密地結合在一起,就象我們有時在水果店裡看到的蘋果堆成角錐形那樣。每個鉀原子有8個相鄰原子。由於最外面的電子被控制得很鬆,而且許多相鄰原子又如此靠近,因而任何一個最外面的電子都易於從一個相鄰原子滑到另一個相鄰原子。

可是,正是這些鬆而活動的電子,使得鉀原子有可能這樣緊密地結合在一起;使鉀有可能易於導熱和導電;也就使鉀有可能變形。總之,這些鬆而活動的電子使鉀(和其他元素以及含有這些元素的混合物)具有金屬性。

記住,氫像鉀一樣,僅僅有一個電子可以爲相鄰原子所共享。然而,還有一個不同之處。在氫的一個(僅僅是一個)電子和中心原子核之間沒有起隔離作用的電子。因此,這個電子被控制得太緊了一些,以致不能進行足夠的運動來把氫轉變爲金屬,或者迫使氫原子緊密地結合在一起。

2017年1月26日,艾薩克·席維拉團隊在《科學》雜誌上撰文稱,他們將氫氣樣本冷卻到了略高於絕對零度的溫度,在比地球中心還高的極高壓下,用金剛石對固體氫進行壓縮,成功獲得了一小塊金屬氫,這塊金屬氫樣本被保存在兩塊微小的金剛石之間。

艾薩克在哈佛大學發佈的新聞公告中說:“製備金屬氫是高壓物理學的聖盃,這是地球上首個金屬氫樣本。”

2017年2月22日,當艾薩克·席維拉團隊嘗試用低功率激光器測量壓力時,聽到了微弱的“咔嗒聲”,表明其中一塊金剛石已碎成微塵。這一災難性的失敗使樣本消失了。他們認爲,金屬氫可能消失在位於兩個金剛石之間、被用來裝金屬氫的金屬“襯墊”內;也可能因爲不穩定,在常溫常壓下變成了氣體。但也有科學家稱,金屬氫可能根本就沒有研製出來。

艾薩克表示,通過顯微鏡觀察,氫樣本閃閃發亮,且會以金屬氫應有的方式反射光線,這意味着他們製備出了金屬氫。但有科學家認爲,他們觀察到的閃亮金屬到底是不是氫還遠不清楚;另有人指出,這種閃亮的金屬可能是氧化鋁,因爲金剛石上鍍了一層氧化鋁,氧化鋁在高壓下也可能出現不同的表現。爲了讓衆人信服,艾薩克必須使用同樣的方法重複實驗。

液氫是仲氫和正氫的混合物。抄仲紅與正紅的化學性質完全相同,而物理性質有所差異,表現爲仲氫的基態能量比正氫低。在各種溫度下正、仲氫的平衡混合物,稱之爲平衡氫。正、仲氫的平衡濃度在273 k以下隨溫度變化而變化。溫度在273 k以上的正、仲氫平衡混合物稱爲正常氫,由 75%正氫和 25%仲氫組成。氫在液化和貯存時,由於自動催化作用,正氫會轉化爲仲氫並放百出熱量,使液氫產生蒸發損失,所以液氫產品中要求仲氫含量至少在95%以上,度即要求液化時將正氫基本上都催化轉化爲仲氫。液氫是仲氫和正氫的混合物。抄仲紅與正紅的化學性質完全相同,而物理性質有所差異,表現爲仲氫的基態能量比正氫低。在各種溫度下正、仲氫的平衡混合物,稱之爲平衡氫。正、仲氫的平衡濃度在273 k以下隨溫度變化而變化。溫度在273 k以上的正、仲氫平衡混合物稱爲正常氫,由 75%正氫和 25%仲氫組成。氫在液化和貯存時,由於自動催化作用,正氫會轉化爲仲氫並放百出熱量,使液氫產生蒸發損失,所以液氫產品中要求仲氫含量至少在95%以上,度即要求液化時將正氫基本上都催化轉化爲仲氫。

第95章 送禮第743章 投遞文件第129章 飯局上的聊天第201章 譁變第1049章 報案第968章 公平的合同第797章 成交第1318章 攤牌第747章 竹節蟲第806章 末日飛船第510章 等待第751章 意想不到第1071章 實名制的難處第1100章 殘酷的戰爭第971章 新的發現第178章 撤退第1277章 買車第697章 輪班第474章 回阿古星第957章 落空了第470章 坦白第402章 羣魔亂舞第1229章 出發第1330章 恐嚇第876章 部隊的衝突第574章 安全了第692章 簽字兒第877章 激戰第895章 撥款第824章 道歉第588章 叫快遞第1079章 對抗第766章 軍事任務第168章 消遣一下第279章 空襲第580章 高超的技術第960章 彗星第917章 招待晚宴第188章 追債(一)第1018章 處理文件第759章 很受傷第1138章 辦公室第386章 搶劫第1056章 焦灼的戰爭第1110章 開會第486章 佔領飛船第2017章 帝國制度第665章 超級市場第36章 琪琪_決戰第39章 瞭解情況第755章 走火第1118章 糟糕的管理第74章 戰鬥第1266章 跟蹤第1242章 白矮星第588章 叫快遞第820章 彌補損失第32章 琪琪_性情第351章 破解第556章 錯位的按鈕第646章 蒂格斯的反擊第878章 新的發現第182章 聯邦的對策第535章 救兵第388章 審問機器人第552章 佈置任務第772章 混亂的戰爭第467章 開工第1245章 軍事行動第264章 不一樣的生物第637章 全武行第133章 戰鬥部署第1045章 VIP客戶第121章 青銅器的用途第51章 總經理第588章 叫快遞第18章 去塔塔文明第1147章 外交第1107章 存錢第1243章 神奇的天體第637章 全武行第616章 人事任命第233章 偶遇動物第408章 文明分佈第37章 琪琪_能力第392章 借刀殺人第1210章 繼續遊戲第1244章 求援第552章 佈置任務第1104章 手段第779章 老朋友第1166章 開槍第1244章 求援第141章 完美的戰鬥結局第1034章 商務部長序言第944章 真像大白第612章第554章 碰瓷兒第444章 混亂