第八百一十二章 金属氢(3 / 4)
里排在最前的一种元素,这说明它的构成最为简单,其原子由一个质子和一个电子组成。19世纪末20世纪初,随着量子学的提出,现代物理和化学之间的学科屏障被打破,科学家进入了观察原子的微观世界探索中,作为最简单元素的氢就成为最适合的研究对象。
很快人们通过技术手段把气态的氢变成液态和固态,而1935年,英国科学家就预言,在一定的高压下,任何绝缘体都能变成导电的金属,只是,不同的材料转变成导电金属所需的压力不同而已,有的材料如磷,成功获得了导电体,而取得稳定的金属氢,无疑成为各国科学家争相研究的对象。
根据科学家的理论推算,金属氢将是一种高温超导体,具有高密度、高储能特点,应用前景非常广阔,金属氢是理想的室温超导体,超导材料是没有电阻的优良导体,但现在已研制成功的超导材料超导转变温度多在零下250℃左右,这样的低温工作条件,严重地限制了超导体的应用,金属氢无疑为甩掉背在超导技术身上低温包袱提供了一丝曙光。
采用金属氢输电,可以取消大型的变电站,输电效率达到99%以上,可使全世界发电量增加四分之一以上。如果用金属氢制造发电机,其重量不到普通发电机重量的10%,而输出功率可以提高几十倍乃至上百倍,这将意味着世界能源的一次重大革命。
金属氢同时具有重大的军用价值,现在火箭多采用液氢作燃料,因此必须把火箭发射级做成一个很大的类似热水瓶原理的保温容器,只不过要确保液氢的低温。如果用金属氢代替液氢,火箭就能造得非常灵巧袖珍。金属氢应用于航空发动机上,可以极大地增加航速,超过音速许多倍。由于相同质量的金属氢体积只是液态氢的1/7,因此用它代替现在各国正在大力研发的氢燃料电池,在体积和重量上就能满足汽车能源的需求,能根本解决困扰大城市的交通堵塞引发的噪声和尾气污染问题。
最关键的是金属氢内储藏着巨大的能量,爆炸威力相当于相同质量TNT炸药的25—35倍,是目前已知的威力最强大化学爆炸物。国际上由于涉及原子层面的变化,将它和反物质弹、粒子束武器等同列为第四代核武器。用它直接作为引爆原子弹裂变反应的炸药,或是和氢的同位素氘、氚做成固态金属小球,由于其密度比其他形式(如气体或低温的普通固体)氘-氚混合物的密度高,可提高核聚变效率,氢弹的体积和重量都能大幅减小,从这个意义上讲,金属氢的出现才标志着手提箱核弹实用
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