12 ноября 2020

Ученые научились получать металлический водород в лабораторных условиях

Publicatom.ru Publicatom.ru

Ученые научились получать металлический водород в лабораторных условиях. Именно в твердой форме вещество существует в недрах гигантских планет. 

Стоит отметить, что впервые о получении металлического водорода заявили в 1996 году в Ливерморской национальной лаборатории (США) с помощью ударного сжатия между алмазными наковальнями при температуре около 1 тыс. К. Электрическое сопротивление резко снижалось при достижении давления 1,4 млн атмосфер. Тогда ученые вполне закономерно решили, что произошел переход водорода в металлическое состояние. Любопытно, что время его существования составило 1 микросекунду. 

В январе 2017 года, американцы Айзек Силвера и Ранга Диас опубликовали в журнале Science новость о том, что удалось получить первый образец металлического водорода на Земле. В ходе экспериментов выяснилось, что металлический водород требует давления 400–500 гПа. К тому же фазовый переход можно осуществить только при очень низкой температуре. Авторы исследования сажали водород между двумя небольшими синтетическими алмазами в алмазной ячейке. Поверхность соприкосновения с водородом покрыли тонким слоем оксида алюминия, это нужно, чтобы предотвратить диффузию в кристаллическую структуру. Исследователи создали сверхэкстремальное давление, 495 гПа, и сверхнизкую температуру—3K, получив металлический водород. Похожий один эксперимент провели в в 2020 году французские ученые, получив экспериментальные доказательства фазового перехода водорода в металлическое состояние при давлении всего 425 гПа.

Металлический водород нужен физикам, занимающимся исследованиями в области высоких энергий, аналогичных тем, которые в настоящее время проводятся в ЦЕРН, а также астрофизикам, которые впервые смогли бы изучить вещество.

Твердые формы водорода существуют в недрах крупных небесных тел, таких как Юпитер и Сатурн. Изучив металлический водород, можно больше узнать о космосе. И, возможно, даже о других цивилизациях, населяющих Вселенную.