Открытие металлического водорода
Открытия и надежды
Несколько лет назад в Институте физики высоких давлений Академии наук СССР был получен… металлический водород.
Да, да, хорошо известный газ водород, основное вещество безграничных просторов Вселенной, удалось сделать не только жидким диэлектриком, но и твердым, проводящим электрический ток металлом!
Для этого, правда, пришлось охладить водород до температуры —269°С с помощью жидкого гелия, сделав его твердым, а затем сжать на особой алмазной наковальне, приложив давление в два миллиона атмосфер. В этих условиях сопротивление водорода протеканию электрического тока внезапно скачком упало до значений, характерных для лучших металлов,— водород стал металлическим.
Зачем физикам понадобилось осуществить это превращение — неужели только для того, чтобы поразить наше воображение? Конечно, нет.
При очень низких температурах, как впервые обнаружил голландский физик Камерлинг-Оннес в 1911 году, некоторые вещества приобретают свойство пропускать электрический ток без малейшего сопротивления. Они становятся сверхпроводящими! Если когда-либо в будущем удастся создать из таких веществ сети электрических линий, то человечество получит дополнительно огромное количество электроэнергии, которое сейчас безвозвратно теряется из-за сопротивления обычных металлических проводов, превращаясь в тепло. Но ведь очень неудобно использовать провода, окруженные толстыми цилиндрами, по которым проходит охлаждающая жидкость или газ.
Ученые занялись поисками веществ, которые становились бы сверхпроводящими при комнатных температурах (что было бы лучше всего) или хотя бы при не очень низких температурах. Ну, например, при температуре сибирских морозов: —50 или —60°С.
Расчеты физиков-теоретиков говорят, что металлический водород должен быть сверхпроводником при —70 или —80°С. Это уже намного меньше, чем рекорд, достигнутый экспериментально в настоящее время: у самого «теплого» сверхпроводника, известного сейчас (сплава металла ниобия с полупроводником германием), сопротивление электрическому току исчезает при —250°С.
Но можно ли удержать водород в металлическом или сверхпроводящем состоянии, если через него не будет протекать охлаждающий поток жидкого гелия?
Источник: Марк Колтун “Мир физики“.
