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科学者は金属水素を作り出しました。彼らはノーベル賞を受賞しますか?

科学者達は長い間ガスの中心で巨人(固体表面を持たず、主に水素や他の気体からなる惑星)では、物質の物理法則は他の惑星と同じようには働きません。そのような条件下では、巨大な圧力下の水素は、文字通り金属になる程度に圧縮される。長年にわたり、研究者たちは、そのユニークな性質のために実験室で金属水素を作り出す機会を探していました。

人がもたらすことができる利点金属水素?例えば、それらは導電性のその特別な性質のために将来の電子機器の製造において有用である。そしてそれに基づいて、新しいロケット燃料を作ることが可能になるでしょう。

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金属水素を入手するには?

今日唯一の利用可能金属水素を得る方法は特別なダイヤモンドアンビルの使用です。そこでは水素原子はそれらがそれらの状態を変えるまで圧縮されそして冷却されます。 80年近くの間、科学者たちは水素ガスを金属に変えることを試みてきました - そして今、彼らは成功しました。これをするために、彼らは彼に地球の中心部より大きい圧力をかけました。

そのような結果についての出版物はすでに現れましたしかし、以前には、科学者の単一のグループがそれらを確認することができませんでした。たとえば、2011年には、科学者たちは100 GPa(キロパスカル)である大気圧よりも200万倍以上大きい220 GPa(ギガパスカル)を超える圧力を使って水素を望ましい状態に「絞り込む」ことができたと報告されました。 2017年には、別の科学者グループは、すでに495 GPaの圧力に達していると述べました。ところで、それから彼らは実験の主要部分を実行する時間がありませんでした。圧力を測定しようとしたときにダイヤモンドアンビルの1つが粉々に砕けた後、唯一の金属水素のサンプルが失われました。サンプルがどうなったのか理解できません。たぶん彼はダイヤモンドの粒子の中で迷子になり、おそらくガスに戻った。あなたはここでこの失敗についてもっと読むことができます。

フランスの科学者たちは以前の経験と誤りを考慮した彼らの以前の研究と同様に彼らの同僚は、そしてまだ望ましい結果を達成した。 2つの発見のおかげでそれは可能でした。第一に、彼らはダイヤモンドアンビルのデザインを変更し、ダイヤモンドチップの頂部をドーナツ型のくぼみで平坦ではなくトロイダルにした。このような変更により、最大圧力限界を400 GPaから600 GPaに増やすことができました。

改良されたダイヤモンドアンビルの先端。環状亀裂の直径は約150ミクロン(人間の髪の毛の太さより少し大きい)です。

第二に、彼らは新しいタイプの特別な赤外線分光計 - 水素サンプルを測定することを可能にするツール - を作成しました。

実験では、科学者たちはダイヤモンドを圧縮し始めましたアンビルで水素をサンプリングし、同時に冷却します。圧力が425GPaに達し、そして温度が摂氏−193度になると、水素は分光計の赤外線を吸収し始めた。これは水素が他の固体状態に遷移したことの証拠であった。

での水素の遷移相の画像フランスの科学者の実験による2017年の実験(上)と異なる圧力(315、427、300GPa)での相変化。後者の場合、水素サンプルが不透明になったことは明らかです。

フランスの科学者たちの声明は金属水素の成功した創造についての以前の声明が誤っていた、真実でない、または単に証明できないことが判明したので、不信。

それにもかかわらず、多くの人々はすでにフランスの物理学者のグループが彼らの発見のためにノーベル賞を受賞するかもしれないと言います - 科学の中で最も権威のある賞。

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