Wat is metallische waterstof?

Metallische waterstof is een soort supergecomprimeerde waterstof in de kernen van gasreuzen en sterren.Aangezien waterstof bovenaan de alkali -metalen kolom van het periodieke tafels staat, is het al een tijdje bekend dat het een metaal kan zijn, maar alleen onder extreme druk.Metallische waterstof wordt zo nauw verpletterd dat de atoomkernen alleen worden gescheiden door een dichte elektronensoep die ertussen stroomt.Het is echter aanzienlijk minder dicht dan neutronium, waar de elektronen samen met de protonen in waterstof fuseren om neutronen te maken.Zoals alle metalen, is deze geleidend en vereist een elektrische stroom om de aanwezigheid van metallisatie te meten.

Dit materiaal werd pas in laboratoriumomstandigheden gesynthetiseerd in het Lawrence Livermore National Laboratory.Het bestond alleen voor ongeveer een microseconde en vereiste temperaturen van duizenden graden en druk van meer dan een miljoen atmosferen om te bereiken.Dit was een verrassing, omdat eerder werd gedacht dat vaste (zeer koude) waterstof nodig was om metallische waterstof te produceren.Eerdere experimenten onderworpen vaste waterstof aan drukken tot 2,5 miljoen atmosferen, met de afwezigheid van detecteerbare metallisatie, dus het experiment met de compressie van hete waterstof werd opgezet om andere eigenschappen van het materiaal te meten, niet met de bedoeling metallische waterstof te produceren.Desalniettemin, zo werd het eerst gemaakt.

Hoewel de metallische waterstof geproduceerd in het Lawrence Livermore National Laboratory solide was, is het theoretiseerd dat het mogelijk is om een vloeibare versie te creëren, als nog grotere druk, ongeveer 4 miljoen atmosferen,worden gebruikt.Berekeningen hebben ook vastgesteld dat dit materiaal een supergeleider bij kamertemperatuur kan zijn, hoewel deze eigenschap voor praktische doeleinden enigszins nutteloos zou zijn, omdat de kosten voor het comprimeren van iets tot meer dan een miljoen atmosferen voor een langere periode veel groter zijn dan iets te koelen.tot bijna absolute nul.Er is echter een kleine kans dat metastabiele metalen waterstof mogelijk is - dat wil zeggen, een die zijn fase behoudt, zelfs wanneer de druk wordt verwijderd.

Men denkt dat metaalwaterstof bestaat in de kernen van de grotere gasreuzen in onsZonnesysteem: Jupiter en Saturnus, evenals een waterstofschil in de buurt van de kern van de zon.