中國粉體網(wǎng)訊 英國一研究小組日前通過高壓實驗發(fā)現(xiàn),,氫存在一種新的物質(zhì)狀態(tài)——固體金屬氫原子,,并將其稱為氫的物質(zhì)形態(tài)第五階段,證實此前科學家們的猜想,。
氫是人們較為熟悉的一種元素,,一般以雙原子分子組成的氣體存在。這種元素在地球上分布極廣,,水,、土壤、空氣,、石油,、動植物體內(nèi)都能找到它的身影;宇宙中,,氫元素的占比則更為巨大,,有科學家猜測,宇宙中氫原子的數(shù)量比其他所有元素原子數(shù)量的總和還要多,。
此前已經(jīng)有科學家預測,,在極端高壓下,氫分子會發(fā)生分解,,形成一種全新的物質(zhì)形態(tài)——固體金屬氫原子,。但一直并沒有得到實驗證實。最近,,最接近這一描述的實驗是,,在接近室溫的條件下對氫氣施加高達230吉帕斯卡(GPa)的壓力,,會得到一種氫分子和氫原子的混合狀態(tài)。
英國愛丁堡大學的菲利普·道勒戴-辛普森和他的團隊用金剛石對頂砧(DAC)將這項實驗進一步推進,。金剛石對頂砧是一種超高壓發(fā)生裝置,,能在很小的面積上產(chǎn)生極大的靜壓強。最終,,在325吉帕斯卡(GPa)的壓力和接近室溫(27攝氏度)的條件下,,他們觀測到了所期待的氫的物質(zhì)形態(tài)第五階段存在的痕跡。然后他們通過限制溫度和壓力,,找到了這種狀態(tài)存在的最低條件,。研究人員推測,第五階段的氫極有可能是人們尋找了很久的那種完全由氫原子構(gòu)成的金屬氫的前體,。
相關(guān)論文發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。
總編輯圈點
人類對金屬氫早有覬覦,,這種材料在能源和軍事方面有巨大價值,。從理論上看,在超高壓下得到金屬氫應(yīng)該是完全有可能的,,但這份金屬氫樣品科學家卻一直未能“得手”,。而今獲得的固體金屬氫原子,很可能正是金屬氫的前身,,或意味著距離我們真正制出那種高密度,、高儲能的材料已為時不遠。