общ

Учените са създали метален водород. Ще получат ли Нобелова награда?

Учените отдавна са приели, че в центъра на газгигантите (планети, които нямат твърда повърхност и се състоят предимно от водород и други газове), законите на физиката на материалите не работят по същия начин, както на другите планети. При такива условия водородът под огромно налягане се компресира до такава степен, че буквално става метал. В продължение на много години изследователите търсят възможност да създадат в лабораторията метален водород заради неговите уникални свойства, които могат да бъдат полезни в много области на човешката дейност.

Какви ползи може да донесе човекметален водород? Например, те са полезни при производството на електроника на бъдещето, поради специалните му свойства на електрическа проводимост. И на негова основа ще бъде възможно да се произвежда ново ракетно гориво.

Интересно е да се чете: Водородът и астероидите могат да предизвикат живот на Марс.

Как да се получи метален водород?

Днес единствената наличнаМетодът за получаване на метален водород е използването на специални диамантени наковални, където водородните атоми се компресират и охлаждат, докато променят състоянието си. В продължение на почти 80 години учените се опитват да превърнат водородния газ в метал - и сега те са успели. За да направят това, те са приложили към него налягане, което е по-голямо, отколкото в ядрото на Земята.

Вече се появиха публикации за такива резултатипо-рано обаче, нито една група учени не можа да ги потвърди. Например, през 2011 г. се съобщава, че учените са успели да „компресират” водород до желаното състояние, използвайки налягане над 220 GPa (gigapascals), което е повече от 2 милиона пъти повече от атмосферното, което е 100 kPa (килопаскал). През 2017 г. друга група учени заявиха, че са успели да достигнат налягане още при 495 GPa. Между другото, тогава те не са имали време да проведат основната част от експериментите. Единствената проба от метален водород беше загубена, след като един от диамантените наковални се разпадна в прах по време на опит за измерване на налягане. Това, което стана от извадката, е непонятно. Може би беше изгубен сред диамантените частици, може би отново се превърна в газ. Можете да прочетете повече за този провал тук.

Френски учени разглеждат предишен опит и грешкитехните колеги, както и техните предишни изследвания и все още постигнаха желания резултат. Това стана възможно благодарение на две открития. Първо, те промениха дизайна на диамантената наковалня, правейки върховете на диамантените върхове не плоски, но тороидални, с понижение с форма на поничка. Такава промяна позволи да се увеличи максималната граница на налягането от 400 GPa на 600 GPa.

Върхът на подобрения диамантен наковалня. Диаметърът на пръстеновидните пукнатини е около 150 микрона (малко повече от дебелината на човешката коса)

На второ място, те създадоха нов тип специален инфрачервен спектрометър - инструмент, който ви позволява да измервате проба от водород.

С експеримента учените започнаха да компресират диамантапроба от водород и едновременно охлаждане. Когато налягането достигна 425 GPa и температурата стана -193 градуса по Целзий, водородът започна да абсорбира инфрачервеното лъчение на спектрометъра. Това е доказателство за прехода на водород в друго твърдо състояние.

Изображение на преходните фази на водорода приексперимент през 2017 г. (отгоре) и фазова промяна при различни налягания - 315, 427 и 300 GPa - с експеримента на френски учени. Във втория случай е ясно, че пробата от водород става непрозрачна.

Изявлението на френските учени беше взето снедоверие, главно защото предишните твърдения за успешното създаване на метален водород се оказаха погрешни, неверни или просто недоказуеми.

Въпреки това много хора вече казват, че група френски физици могат да получат Нобелова награда за откритието си - най-престижната награда в науката.

Какво мислите за това? Съгласен съм, че това е Нобелова награда? Можете да споделите вашето мнение в нашия чат с телеграмите.