Hydrogen metal ga-agbanwe ihu teknụzụ - ruo mgbe ọ na-ekpochapụ

N'ime usoro nke narị afọ nke XNUMX, a naghị ekepụta ígwè ma ọ bụ ọbụna titanium ma ọ bụ alloys nke ihe ndị na-adịghị ahụkebe nke ụwa. N'ime mgbanaka diamond nke taa nwere ọmarịcha ọla na-enwu ihe anyị ka maara dị ka gas kachasị mfe ...

Hydrogen na tebụl oge dị n'elu nke mbụ, nke gụnyere naanị ọla alkali, ya bụ, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium na francium. Ọ bụghị ihe ijuanya na ndị ọkà mmụta sayensị echewo ogologo oge ma ọ bụrụ na ọ nwere ọdịdị ọla ya. N'afọ 1935, Eugene Wigner na Hillard Bell Huntington bụ ndị mbụ tụpụtara ọnọdụ n'okpuru. hydrogen nwere ike ịghọ ọla. Na 1996, ndị ọkà mmụta sayensị America William Nellis, Arthur Mitchell, na Samuel Weir na Lawrence Livermore National Laboratory kọrọ na e jiri egbe gas mepụta hydrogen na mberede na steeti ọla. N'October 2016, Ranga Diaz na Isaac Silvera kwupụtara na ha enweela ihe ịga nke ọma n'inweta hydrogen metallic na nrụgide nke 495 GPa (ihe dịka 5 × 10).⁶ atm) na okpomọkụ nke 5,5K n'ime ụlọ diamond. Agbanyeghị, nnwale ahụ emeghị ugboro ugboro site n'aka ndị dere ya ma akwadoghị ya n'onwe ya. N'ihi ya, akụkụ nke ndị ọkà mmụta sayensị na-ajụ nkwubi okwu ndị e chepụtara.

Enwere aro na hydrogen nwere ike ịdị n'ụdị mmiri mmiri n'okpuru nnukwu nrụgide ndọda. n'ime nnukwu mbara ala gasdị ka Jupiter na Saturn.

Na ngwụcha Jenụwarị nke afọ a, otu ndị prof. Isaac Silveri nke Mahadum Harvard kwuru na e emepụtala hydrogen na metal n'ime ụlọ nyocha. Ha doro ihe nlele ahụ na nrụgide 495 GPa na diamond "anvils", ụmụ irighiri ihe nke na-etolite gas H.₂ gbasasịa, e mekwara ihe owuwu ígwè sitere na atom hydrogen. Dị ka ndị na-ede akwụkwọ nke nnwale ahụ si kwuo, usoro ihe na-esi na ya pụta metastablenke pụtara na ọ na-anọgide na-acha ọla ọbụna mgbe oke nrụgide kwụsịrị.

Na mgbakwunye, dị ka ndị ọkà mmụta sayensị si kwuo, hydrogen metal ga-abụ elu okpomọkụ superconductor. N'afọ 1968, Neil Ashcroft, bụ ọkà mmụta sayensị na Mahadum Cornell, buru amụma na usoro ígwè nke hydrogen nwere ike ịdị oke mma, ya bụ, na-eduzi ọkụ eletrik n'enweghị okpomọkụ ọ bụla na okpomọkụ karịa 0 Celsius. Naanị nke a ga-azọpụta otu ụzọ n'ụzọ atọ nke ọkụ eletrik nke na-efunahụ taa na nnyefe na n'ihi ikpo ọkụ nke ngwaọrụ eletrik niile.

N'okpuru nrụgide nkịtị na gas, mmiri mmiri na steeti siri ike (hydrogen condenses na 20 K wee sie ike na 14 K), ihe a anaghị eduzi ọkụ eletrik n'ihi na atom hydrogen jikọtara n'ime ụzọ abụọ molecular ma gbanwee electrons ha. Ya mere, e nwere ezughị free electrons, nke na ọla na-etolite a conduction band na ugbu a na-ebu. Naanị mkpakọ siri ike nke hydrogen iji mebie njikọ dị n'etiti atọm n'ụzọ doro anya na-ahapụ electrons ma mee ka hydrogen bụrụ onye na-eduzi ọkụ eletrik na ọbụna superconductor.

Mmiri mmiri gbakọrọ ka ọ bụrụ ọla n'etiti diamond

Ụdị hydrogen ọhụrụ nwekwara ike ije ozi rọketi mmanụ ụgbọala na ahụkebe arụmọrụ. “Ọ na-ewe ike dị ukwuu iji mepụta hydrogen ọla,” ka prọfesọ ahụ na-akọwa. Ọlaọcha. "Mgbe a na-agbanwe ụdị hydrogen a ka ọ bụrụ gas molecular, a na-ewepụta ike dị ukwuu, na-eme ka ọ bụrụ engine rocket kachasị ike nke ihe a kpọrọ mmadụ maara."

Ihe mkpali nke injin na-agba na mmanụ a ga-abụ 1700 sekọnd. Ka ọ dị ugbu a, a na-ejikarị hydrogen na oxygen eme ihe, na mkpali nke injin ndị dị otú ahụ bụ 450 sekọnd. Dị ka ọkà mmụta sayensị si kwuo, mmanụ ụgbọala ọhụrụ ahụ ga-ekwe ka ụgbọ elu anyị jiri rọketi nwere otu ọkwa na-ebu ibu buru ibu ma mee ka ọ rute na mbara ala ndị ọzọ.

N'aka nke ya, igwe igwe na-ahụ maka ikuku hydrogen nke na-arụ ọrụ na okpomọkụ nke ụlọ ga-eme ka o kwe omume ịmepụta usoro ụgbọ njem dị elu site na iji magnetik levitation, ga-eme ka arụmọrụ nke ụgbọ ala eletrik dịkwuo elu na ịrụ ọrụ nke ọtụtụ ngwaọrụ eletrọnịkị. A ga-enwekwa mgbanwe na ahịa nchekwa ike. Ebe ọ bụ na ndị superconductors enweghị nguzogide efu, ọ ga-ekwe omume ịchekwa ike na sekit eletriki, ebe ọ na-ekesa ruo mgbe ọ dị mkpa.

Kpachara anya na ịnụ ọkụ n'obi a

Otú ọ dị, atụmanya ndị a na-egbuke egbuke apụtaghị kpamkpam, n'ihi na ndị ọkà mmụta sayensị achọpụtabeghị na hydrogen metal na-eguzosi ike n'ọnọdụ nkịtị nke nrụgide na okpomọkụ. Ndị nnọchiteanya nke ndị ọkà mmụta sayensị, bụ ndị mgbasa ozi bịakwutere maka ikwu okwu, nwere obi abụọ ma ọ bụ, na kacha mma, echekwabara. The kasị nkịtị postulate bụ ikwugharị nnwale, n'ihi na onye chere na ihe ịga nke ọma bụ ... naanị a chere na ihe ịga nke ọma.

Ka ọ dị ugbu a, a na-ahụ obere mpempe ọla n'azụ anvil abụọ diamond ahụ a kpọtụrụ aha n'elu, bụ ndị a na-eji na-agbanye hydrogen mmiri mmiri n'oge okpomọkụ dị n'okpuru oyi. Bụ amụma prof. Silvera na ndị ọrụ ibe ya hà ga-arụ ọrụ n'ezie? Ka anyị hụ n'ọdịnihu dị nso ka ndị na-eme nnwale na-ezube iji nwayọọ nwayọọ belata nrụgide na ịbawanye okpomọkụ nke ihe nlele ahụ iji chọpụta. Na ime nke a, ha nwere olile anya na hydrogen dị nnọọ… anaghị apụ apụ.