第二百零六章 金屬氫(1 / 2)

小說:建設人類宇宙 作者:敬雨歡樂

460金屬氫

張衝志一聽這話,兩眼一下亮了起來,他知道曹直能對自己說有重大影響,一定是很有價值的發現,忙問:“是對亞穩定態有影響嗎?”

曹直肯定地點頭說:“的確是這麼樣!”

氫可以壓縮成金屬的理論,起源於4035年,這主要是因為極端壓力可以使氫的分子鍵拆鍵,由絕緣分子相轉變為原子相,從而成為金屬氫。

金屬氫最受關注的特性是超導,按照計算,氫氣如果在常溫下被壓縮成金屬態,也能夠在常溫環境下穩定維持這一狀態,同時還有超導特性,這意味著常溫超導的實現。

這就會產生巨大的影響,如果金屬氫可以批次生產,人類可以擺脫龐大、複雜的製冷系統。

只要在人類能夠正常生活的環境下,能夠維持持超導狀態,就可以實現超導裝置小型化。

張衝志立刻想到正在研製中的電磁炮、粒子炮和鐳射炮,用金屬氫製造閉合超導線圈,就能長期無損耗地儲存電磁能,而不需要在射擊前進行儲能。

能量越高蓄能時間越長,有的長達幾分鐘到幾十分鐘甚至數小時。如果金屬氫實現常溫超導,就可以做到隨時瞄準發射,這是一種質的變化。

另外金屬氫用來輸電,效率可達到99.17%以上,用超導體做成的發電機使總重縮減90%,同時將輸出功率提高几十倍,可以讓戰鬥機、飛船等機體大幅減重,提高載荷效率,等等。

張衝志忙問道:“具體效果是什麼?”

曹直這時站了起來,高興地說:“可以讓金屬氫在一萬個大氣壓下,也就是1Gpa下,在常溫下維持亞穩定狀態!”聲音中透露著一種興奮。

張衝志也高興地站起來,拍拍曹直的肩膀說:“這真是一個好訊息,走我們去實驗去看看!”

說完邁步向外走去,曹直忙小跑跟上。

早在4025年,貝納就提出,任何物體如果受到巨的大壓力,都能變成金屬。

與氫同族的其它元素鋰、納、鉀、銣、銫、鍅都是金屬,有人就猜測氫是不是也有一個金屬態。

4035年有理論證明氫存在金屬態,從上世紀40年代開始,新陸國、大通古斯國、長島、東羅馬國陸續投入大量人力物力研製金屬氫。

到上世紀70年代末累計建設了一百多個高壓實驗室,發現鍺、矽、二氧化矽等物質,在不同壓力下都出現了金屬化相變。

這使高壓物理學理論得到飛速發展。

當初計算只需要25Gpa壓力就可以產生金屬氫,未能考慮到震動的非諧效應和反常化學成鍵,這導致固體氫被壓縮到金屬態之前,還要經歷一系列的中間態。

隨壓力裝置越來越強,科學家卻發現金屬氫的出現還是遙遙無期,因為發現需要的壓力越來越高。

經過修正,將壓力值調到200Gpa。

4072年大通古斯國高壓物理研究所用等熵壓縮法,發現在280Gpa、720K條件下,氫密度隨壓力曲線存在拐點,認為這是做出了金屬氧。

4075年,大通古斯國高壓物理研究所用金剛石錐頂容器擠壓固體氫時,發現在100Gpa,4.2K條件下,氫的電阻從1億歐跳躍到100歐姆,認為成功製造了金屬氫。

但是也有人推測是因為摻雜金屬的人工金剛石戳穿了固體金,直接與平板接觸,所以導電。

然而後來分析,70年代大通古斯國很可能是領先世界實現了氫的第四相,即分子金屬相,至於壓力資料才100Gpa,很可能大通古斯國人自己推算不準導致的烏龍。

因為當時的長島人也觀察到電阻從1.26億歐下降到100歐。

在80年代,新陸國卡內基實驗室的軒轅裔科學家毛河光,將金剛石壓錐改為對頂砧高壓室(dAc)結構,在150Gpa壓強下觀察到了相態的變化。而大通古斯國人失去了這一機會。

進入42世紀,計算機及其輔助裝置越來越高階,科學家們對更多複雜模型進行精確計算。

於是金屬氫形成的條件再次大幅提高,提出壓力需要達到500Gpa,而金剛石對頂砧高壓室結構,最高只能的到350Gpa,這讓金屬氫的出現幾乎成了鏡中花水中月。

4117年新陸國人在對頂上進一步開發特殊的墊片和孔腔,對10微米直徑、1微米厚的氫樣品施加到500Gpa壓強,形成了一點金屬氫,可以用顯微鏡去觀察到。

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