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谁知道有关于金属氢的知识

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发表于 2008-8-22 19:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
“氢”,大家都知道在平常情况下都是以气体存在.在超低温情况下便可成为液体,在更特殊的情况下,比如更低的温度,超强的气压下,边成为了一种固体颗立---金属氢
     但是我不知道金属氢的一些物理特性。比如一体积的金属氢是液体的多少倍?更是气体氢的多少倍?
    知道的人告诉我哦
发表于 2008-8-22 19:37 | 显示全部楼层

百度一下........

液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体、由于导电是金属的特性,故称金属氢。
早在1935年,英国物理学家就预言,在一定的高压下,任何绝缘体都能变成导电的金属,只是,不同的材料转变成导电金属所需的压力不同而已,有的材料,如磷,已能获得导电体,但稳定的金属氢样品始终没有得到。在苏联、日本、美国的几个实验室中,只在上百万大气压的超高压下得到了金属氢,不过,一旦恢复常压,氢又回复到初始状态。判断得到了金属氢,依据是当处于高压下时,它的电阻从108欧姆变为102欧姆(苏联人的数据),或从1.26×1012欧姆降到102欧姆(日本人的数据)。
从理论上来看,在超高压下得到金属氢是确实可能的。不过,要得到金属氢样品,还有待科学家们进一步研究。 尽管目前还末把金属氢拿到手,但理论工作者推断,金属氢是一种高温超导体,是高密度、高储能材料。
已掌握的超导材料大多需在液氦(-269℃)冷却下使用,这使超导技术的发展受到限制。金属氢的超导临界温度(即体现超导性质主最高温度)是-223--73℃,能够在液氮(-196℃)温度下使用这将大大推动超导技术的发展。
由于金属氢是高密度材料,用它作燃料,火箭的体积和重量都会大大减小,航天事业将因此而产生巨大的飞跃。
和化学家不同,天文学家将氢和氦以外的一切元素统称为金属。在高温和高压条件下,气态的氢也可以成为电导体的金属氢。以木星为例:最外层是1000公里厚的气态分子氢,再往下是24000公里厚的液态分子氢,再往下是45000公里厚的液态金属氢。
金属氢
氢是人们最熟悉的化学元素。它在常温下是一种气体,在低温下可以成为液体,在温度降到零下259℃时即为固体。如果对固态氢施加几百万个大气压的高压,就可能成为金属氢。金属氢的出现是当代超高压技术创造的一项奇迹,它是目前高压物理研究领域中一项十分活跃的课题。

氢在金属状态下,氢分子将分裂成单个氢原子,并使电子能够自由运动。在金属氢中,氢分子键断裂,分子内受束缚的电子被挤压成公有电子,这种电子的自由运动,使金属氢具有了导电的特性。因此,把氢制成金属,关键就是把电子从原子的束缚下解放出来。

1936年美国科学家维那对氢转变为金属的压力作了首次计算,提出了氢转变为金属的临界压力是在100万到1000万大气压的范围以内。目前在世界各国正通过多种途径来产生超高压制取金属氢。比较成熟的有两种方法,一种叫动态压缩法,即是从强磁场中采用快速冲击压缩,获取高压来制取金属氢。另一种叫静态压缩法,即采用1000t重以上的压力机或用将近10层楼高的水压机来产生100~200万大气压的高压,压缩液氢来制造金属氢。

为什么人们如此费尽心血地来研制金属氢呢?这是因为一旦金属氢问世,就如同当年蒸汽机的诞生一样,将会引起整个科学技术领域一场划时代的革命。

金属氢是一种亚稳态物质,可以用它来做成约束等离子体的“磁笼”,把炽热的电离气体“盛装”起来,这样,受控核聚变反应使原子核能转变成了电能,而这种电能将是廉价的又是干净的,在地球上就会方便地建造起一座座“模仿太阳的工厂”,人类将最终解决能源问题。

金属氢又是一种室温超导体,它将甩掉背在超导技术“身上”的低温“包袱”。超导材料是没有电阻的优良导体,但现在已研制成功的超导材料的超导转变温度多在零下250℃左右,这样的低温工作条件,严重地限制了超导体的应用。金属氢是理想的室温超导体,因此,可以大显身手。

用金属氢输电,可以取消大型的变电站而输电效率在99%以上,可使全世界的发电量增加四分之一以上。如果用金属氢制造发电机,其重量不到普通发电机重量的10%,而输出功率可以提高几十倍乃至上百倍。

金属氢还具有重大的军用价值。现在的火箭是用液氢作燃料,因此必须把火箭做成一个很大的热水瓶似的容器,以便确保低温。如果使用了金属氢,火箭就可以制造得灵巧,小型。金属氢应用于航空技术,就可以极大地增大时速,甚至可以超过音速许多倍。由于相同质量的金属氢的体积只是液态氢的1/7,因此,由它组成的燃料电池,可以较容易地应用于汽车,那时,城市就不再像现在这样喧哗、污染而变得十分清洁、安静。

金属氢内储藏着巨大的能量,比普通TNT炸药大30—40倍。因此,金属氢聚变时释放的能量要比铀核裂变大好多倍。伴随着金属氢的诞生必将会产生比氢弹威力大好多倍的新式武器。

从20世纪40年代开始,美、日等国就投入了大量的人力、物力研制金属氢。目前,世界上的高压实验室已达100多个。美国已研制成功了能产生100万大气压的压力机,日本研制成功了“分离球体式多级多活塞组合装置”能产生200万个大气压。近年来,日本等几个国家宣布已在实验室内研制成功了金属氢,这是人类向金属氢迈出了可喜的一步。而要使金属氢大规模投入工业生产,还有相当大的困难。但它已有力地推动和促进了超高压技术、超低温技术、超导技术、空间技术、激光、原子能等20多门科学技术向着新的深度发展。可以预言,大规模制造金属氢的时代已为期不远了。
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发表于 2008-8-23 12:00 | 显示全部楼层
哦……真长见识了。有意思。
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发表于 2008-8-23 15:06 | 显示全部楼层
雅虎知识堂:
第4代核武器是以原子武器的原理为基础,其所用的关键设施是惯性约束聚变装置,因此它的发展不受全面禁止核条约的限制,在军事上可作为“常规武器”使用。目前,美、法、俄等国正在研究的第4代核武器有3种:

金属氢武器氢气在一定压力下可转化为固态结晶体,在室温下无需密封可保持很长时间,这就是金属氢。金属氢的爆炸威力相当于相同质量梯恩梯炸药的25~35倍,是目前可以想像到的威力最强大的化学爆炸物。

核同质异能素大约是1吉焦/克,比高能炸药的能量大100万倍。通过重离子碰撞或惯性约束聚变中微爆炸产生的中子脉冲进行核合成,可得到核同质异能素。像金属氢一样,核同质异能素武器可作为“常规武器”,也可作为“干净”氢弹的扳机。

反物质武器极少量的物质与它的反物质相互作用,可迅速释放出巨大的能量,足以压缩钚或铀丸产生链式反应。只要几微克的反物质,就可用作热核爆炸的扳机,或者激励出极强的X射线或γ射线激光。反物质是目前研究的第4代核武器中最重要的一种。在美国费米国立加速器研究所、法国和瑞士合建的欧洲核研究中心以及俄罗斯的高能物理研究所,都在进行反物质的生产和研究。
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