Металлический водород?

В таблице Менделеева водород находится в первой группе – там же, где и щелочные металлы. За много лет до Менделеева французский физик Жан Батист Андре Дюма назвал водород газообразным металлом. Что же позволило учёным поставить самый лёгкий в природе газ в один ряд с металлами?

Например, водород при вступлении в химическую реакцию отдаёт свой электрон и заряжается положительно. То же самое характерно и для металлов. Единственное существенное отличие водорода от металлов заключается в кристаллической решётке. У металлов атомы в кристаллической решётке находятся очень близко друг к другу, а электроны существенно удалены от атомного ядра.
В водороде, наоборот, атомы сильно удалены друг от друга, а электрон расположен близко к ядру. Но для науки это не является непреодолимым препятствием, и создание металлического водорода, предсказанное в начале ХХ века, впоследствии стало возможным.

Потребовалось просто сжать атом водорода под очень высоким давлением. Первые практические опыты в этом направлении начали проводить в конце 1930-х годов, однако мощности существовавшей тогда техники сильно не хватало для положительного результата.

В 1968 году физик Т. Шнайдер указал, что металлический водород, если таковой удастся получить, будет обладать сверхпроводимостью. С этого года начинается «охота» за металлическим водородом, который сможет произвести настоящую революцию в технике и экономике. Так, если из металлического водорода делать обмотки электрических механизмов, то их КПД приблизится к единице.

Однако мощности существующих устройств по-прежнему не хватает для того, чтобы получить заветный материал. Американские учёные попытались в 70-х годах произвести требуемое давление с помощью магнитного поля, оказывающего взрывное давление на трубку с жидким водородом внутри.

Однако оказалось, что выделяющееся при этом тепло в несколько раз повышает необходимое давление, а имеющиеся прессы едва ли могли осилить даже стандартное давление.

Погоня за металлическим водородом продолжается, и определённый вклад в его гипотетическое изучение внесли астрономы. Они предполагают, что металлический водород может содержаться в естественном состоянии в составе Сатурна и Юпитера.

В пользу этого говорят небольшие отклонения в орбитах этих планет, которые могут быть результатом внутренних возмущений в «коре» Юпитера и Сатурна (напомним, что эти планеты состоят преимущественно из газа, а не твёрдого вещества), а они, в свою очередь, могут быть следствием особого химического состава планет.