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浅谈氢气变金属氢

2020-05-21 11:54:53

   氢气是宇宙中最丰富的元素,它由非常简单的元素构成,在大多数的了解下也是某种气体—— —起码在常见的温度和压力下氢单质是以气态的形式在地球上上被得知的。青岛工业气体在19世纪中后期,氢气被指出是没有办法液化的气体。1898年,詹姆斯·杜瓦自制了有着精妙热力学来设计的“杜瓦瓶”,一次将氢气液化。1899年,杜瓦又一次制得了氢气的固态。在后来的十年里,液氢达到了新型工业化大批量生产制造。20世纪30年代,E·P·维格纳几人预测分析,在25GPa(25万个大气压强)下,氢将展现出金属性质。大家相信,处于元素周期表中一个的氢元素在充分大的外界压力情况下,分子键会破裂,因此产生一个新的金属原子态,而这类原子态有机会有着大于室温的超导电性。

   

浅谈氢气变金属氢


   做为推测中的物质,氢原子在髙压状态下展现金属电性融合的金属氢物质做为高能含能物,不论是在高能炸药、火箭燃料,高温超导体各个领域都是有广阔的使用发展前景。金属氢的高能密度对航天工业意义重大,如今的火箭是用液氢作燃料,为此必须把火箭制成一个非常大的热水瓶一样的容器,便于保证超低温。理论上以金属氢做为燃料的火箭发动机比冲能够达到1700秒—— —远超现阶段的先进水准450秒。如果使用了金属氢,火箭就能够制作得灵巧、小型。金属氢使用于航空技术,就能够大程度地增大时速,以至于能够超过音速许多倍。鉴于同样质量的金属氢的体积仅仅是液态氢的1/7,为此,由它构成的燃料电池,能够较轻易地使用于汽车。

   

浅谈氢气变金属氢


   超导材料这方面,理论上金属氢很有可能在开氏温度160K(-113 . 15℃)以至于290k(16 . 85℃)的高温下出现超导现象,极其有很有可能成为实用化的常温下无电阻导线材料,产生电力传输上的颠覆性转变,使磁悬浮或者高速列车成为现实。与此同时可能够用来生产制造效率更高的电动汽车,增强电动机器设备的性能。那时候,汽车引起的环境污染也就大大减少了。金属氢还是一类亚稳态化学物质,能够用它来制成约束等离子体的“磁笼”,把炙热的电离气体“盛装”起来,那样,受控核聚变反应使原子核能转化成了电能,而这类电能将是低廉的也是环保的,在地球上就会便捷地建设起许多“模仿太阳的工厂”,人们将终究彻底解决能源问题。


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