¿Cómo se forma hidrógeno líquido metálico?

October 29

¿Cómo se forma hidrógeno líquido metálico?


En la escala atómica, metálico e hidrógeno líquido molecular son diferentes. Líquidos formas de hidrógeno no metálicos bajo una intensa presión. El planeta interior de Júpiter contiene hidrógeno líquido metálico. Excepto en los laboratorios especializados, tales presiones no existen en la Tierra. Metálica enfoque de la investigación de hidrógeno líquido está en sus propiedades eléctricas.

Molecular vs. Metálica

hidrógeno metálico es diferente de hidrógeno molecular. El hidrógeno molecular conserva la estructura "H2" - que contiene dos átomos de hidrógeno unidos distintas. A una presión lo suficientemente alta, los átomos de hidrógeno pierden sus bonos distintivos. electrones y protones cargados viajan libremente en el líquido comprimido. Este viaje no unido de electrones es la causa de la conductividad metallike.

Presión

La presión es la variable clave en la formación de hidrógeno líquido metálico. Naturalmente, esto se debe a que la presión del planetario "cacharro" en la parte superior de las capas de hidrógeno. capas de material más cerca de la experiencia de centro del planeta una mayor presión. Si hay suficiente presión, el hidrógeno molecular se someterá a un cambio de fase. Este cambio de fase es más o menos similar a la del cambio de fase gas-líquido entre el vapor de agua y gotas de líquido. A diferencia de los cambios de líquido a gas, transiciones de fase metálicos molecular implican ruptura átomo de hidrógeno. Los electrones se separan de los núcleos atómicos y el flujo en una densa, metálico "sopa".

formación natural

el interior de Júpiter contiene de forma natural formada hidrógeno metálico. El gran tamaño del planeta y la distancia desde el sol le permite retener grandes cantidades de hidrógeno (y otros gases). La masa se acumula para construir enormes presiones cercanas al núcleo de Júpiter. Existe una capa de hidrógeno líquido molecular dentro de Júpiter. Con el aumento constante presión, el hidrógeno molecular se descompone ( "degenerados") en un fluido conductor de la electricidad - hidrógeno líquido metálico. Este hidrógeno líquido metálico ayuda a explicar los fuertes campos magnéticos que rodean al planeta gigante.

Producción Laboratory

presiones inducidas por gravitación no van a ocurrir en el laboratorio. En su lugar, se utilizan intensa compresión y los instrumentos basados ​​en proyectiles. Estos dispositivos exprimir una muestra pequeña de hidrógeno, cuidadosamente controlado. A veces, las impurezas se añaden a la muestra de hidrógeno. Estas impurezas pueden aumentar las propiedades deseadas. Tales características incluyen la estabilidad metálico de hidrógeno, o la superconductividad (cero resistencia eléctrica).

Investigación futura destinada

Hidrógeno líquido metálico es una sustancia atrayente si se aprovechan adecuadamente. El componente clave de hidrógeno --- --- está en todas partes. propiedad significa metálica de alta conductividad. La especulación de que el hidrógeno existe metálico puede ser, al menos en algunas circunstancias, superconductores a la corriente eléctrica. La comprensión de la física de los objetos como Júpiter es una tarea inútil sin la investigación en hidrógeno líquido metálico. "compuestos" de hidrógeno líquido metálico y otros materiales --- como el litio, oxígeno o hierro --- pueden revelar una nueva clase de sustancias muy valiosas.


Artículos relacionados