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460金属氢
张冲志一听这话,两眼一下亮了起来,他知道曹直能对自己说有重大影响,一定是很有价值的发现,忙问:“是对亚稳定态有影响吗?”
曹直肯定地点头说:“的确是这么样!”
氢可以压缩成金属的理论,起源于4035年,这主要是因为极端压力可以使氢的分子键拆键,由绝缘分子相转变为原子相,从而成为金属氢。
金属氢最受关注的特性是超导,按照计算,氢气如果在常温下被压缩成金属态,也能够在常温环境下稳定维持这一状态,同时还有超导特性,这意味着常温超导的实现。
这就会产生巨大的影响,如果金属氢可以批量生产,人类可以摆脱庞大、复杂的制冷系统。
只要在人类能够正常生活的环境下,能够维持持超导状态,就可以实现超导装置小型化。
张冲志立刻想到正在研制中的电磁炮、粒子炮和激光炮,用金属氢制造闭合超导线圈,就能长期无损耗地存储电磁能,而不需要在射击前进行储能。
能量越高蓄能时间越长,有的长达几分钟到几十分钟甚至数小时。如果金属氢实现常温超导,就可以做到随时瞄准发射,这是一种质的变化。
另外金属氢用来输电,效率可达到99.17%以上,用超导体做成的发电机使总重缩减90%,同时将输出功率提高几十倍,可以让战斗机、飞船等机体大幅减重,提高载荷效率,等等。
张冲志忙问道:“具体效果是什么?”
曹直这时站了起来,高兴地说:“可以让金属氢在一万个大气压下,也就是1GPa下,在常温下维持亚稳定状态!”声音中透露着一种兴奋。
张冲志也高兴地站起来,拍拍曹直的肩膀说:“这真是一个好消息,走我们去实验去看看!”
说完迈步向外走去,曹直忙小跑跟上。
早在4025年,贝纳就提出,任何物体如果受到巨的大压力,都能变成金属。
与氢同族的其它元素锂、纳、钾、铷、铯、钫都是金属,有人就猜测氢是不是也有一个金属态。
4035年有理论证明氢存在金属态,从上世纪40年代开始,新陆国、大通古斯国、长岛、东罗马国陆续投入大量人力物力研制金属氢。
到上世纪70年代末累计建设了一百多个高压实验室,发现锗、硅、二氧化硅等物质,在不同压力下都出现了金属化相变。
这使高压物理学理论得到飞速发展。
当初计算只需要25GPa压力就可以产生金属氢,未能考虑到震动的非谐效应和反常化学成键,这导致固体氢被压缩到金属态之前,还要经历一系列的中间态。
随压力设备越来越强,科学家却发现金属氢的出现还是遥遥无期,因为发现需要的压力越来越高。
经过修正,将压力值调到200GPa。
4072年大通古斯国高压物理研究所用等熵压缩法,发现在280GPa、720K条件下,氢密度随压力曲线存在拐点,认为这是做出了金属氧。
4075年,大通古斯国高压物理研究所用金刚石锥顶容器挤压固体氢时,发现在100GPa,4.2K条件下,氢的电阻从1亿欧跳跃到100欧姆,认为成功制造了金属氢。
但是也有人推测是因为掺杂金属的人工金刚石戳穿了固体金,直接与平板接触,所以导电。
然而后来分析,70年代大通古斯国很可能是领先世界实现了氢的第四相,即分子金属相,至于压力数据才100GPa,很可能大通古斯国人自己推算不准导致的乌龙。
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