人類將可能首度製造出金屬氫

2023-03-31 04:10:19 4

氫氣在一定壓力下可轉化為固態結晶體，這就是金屬氫。從理論上來看，在超高壓下得到金屬氫是確實可能的。不過，要得到金屬氫樣品，還有待科學家們進一步研究。 儘管目前還未把金屬氫拿到手，但理論工作者推斷，金屬氫是一種高密度、高儲能材料。金屬氫的爆炸威力相當於相同質量TNT炸藥的25—35倍，是目前已知的威力最強大的化學爆炸物。

僅僅是花了80年的時間，但我們終於可以一窺這個難以捉摸的金屬氫。氫是宇宙中含量最豐富的元素，當它在高壓之下，像是在有如木星般的氣態巨行星中央時，就會開始相變成金屬。

愛丁堡大學研究人員利用鑽石高壓砧在氫分子上施予325萬個大氣壓，此時他們看到氫分子相變成一個新的固體狀態，並稱此相變為狀態五(Phase V)，而此被認為是形成金屬氫的開端。

氫通常見於分子形式：由兩個氫原子結合在一起，並共享兩個電子。在1935年便有預測認為，在足夠的壓力之下，這個分子鍵將破壞，而原子們將自組成為原子固態含金屬的結構，此時電子脫離形成就像銅或鐵的原子。

帶領此研究的Eugene Gregoryanz教授在一份聲明中提及：「在過去30年間的高壓實驗中，科學家們無數次地聲稱在研究室中製造出金屬氫，但這些實驗結果後來都被證明無效。我們的研究首次呈現出實驗證據，證明氫可以像預測的那樣擁有固體金屬態，不過所需要的壓力比之前所想的要來得高許多。此研究結果將有助於基礎科學和行星科學的發展。」