第1278章 意外(1 / 2)

文明的见证 独孤慧空 2651 字 2020-05-02

金属氢的超导临界温度(即体现超导性质主最高温度)是零下223℃~零下73℃,可能能够在固态二氧化碳(-78.45℃)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。

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。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1000吨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。

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。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17,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。伴随着金属氢的诞生必将会产生许多新式武器。

在大多数普通化合物中,例如在我们周围,看得见的海洋里和土壤里的那些化合物分子是由原子所构成的,这些原子由于共同享有电子而紧密地保持在一起。这里的每一电子都紧紧地被束缚在某一个原子或另一个原子上。当出现这种情况时,物质就表现出非金属性质。

根据这种准则,氢是一种非金属。普通的氢分子是由两个氢原子构成的。每个氢原子只有一个电子,构成一个分子的两个氢原子平均共享那两个电子。没有剩下的电子。

当一些电子不是牢固地受到束缚时会发生什么情况呢?例如,我们看一看元素钾吧。每个钾原子都有19个电子,它们排列在4个壳层中,只有最外面壳层中的电子可供共享。在钾原子的情况下,这就意味着它仅仅有一个电子可以为相邻原子所共享。再则,这个最外面的电子被控制得特别松,因为在它和吸引它的中心原子核之间有另一些电子壳层,这些中间壳层把最外面的电子同中心引力隔开了。

在固体钾中,原子紧密地结合在一起,就象我们有时在水果店里看到的苹果堆成角锥形那样。每个钾原子有8个相邻原子。由于最外面的电子被控制得很松,而且许多相邻原子又如此