液态金属氢

液态金属氢

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金属氢是一种简并态物质，是双原子分子H2的同素异形体。当氢气被充分压缩，经过相变后便会产生金属氢。 "固态"金属氢是由原子核（即质子）组成的晶体结构，其原子间隔小于玻尔半径，与电子波长长度相当（参见德布罗意波长）。电子脱离了分子轨道，表现为一般金属中的传导电子。而在液态氢中，质子没有晶格次序，质子和电子组成液态的系统。

目录

基本内容

中文名称：液态金属氢

组成元素：原子核（即质子）

外文名称：liquid metallic hydrogen

结构：晶体

液态金属氢

liquid metallic hydrogen

氢在高压挤压下，会变成有良好导电性质的液体。根据理论推测，土星和木星等类木行星的内部，就有液态金属氢。

所需的压力

虽然氢元素位于元素周期表碱金属列头，但氢气在常态下并不是碱金属。在1935年，物理学家尤金·维格纳和Hillard Bell Huntington预测，在250,000个大气压（约25GPa）下，氢原子失去对电子的束缚能力，呈现出金属性质。此后的实验表明，对压力的最初假设不足。理论计算表明使氢氧金属化需要更高的压力，但是仍然是可通过实验可得到的。

爱丁堡大学极限和科学中心[7]教授Malcolm McMahon[8]指出，他们正在研究产生5,000,000大气压的技术（大于地球中心的压力），希望能产生金属氢。

压缩得到

质子质量是He的四分之一大。在常压下，由于高零点能，质子在绝对零点附近也呈现液态。同样的，质子在密集的状态下，零点能也很高，在高压缩状态下，有序能会降低。压缩氢的最高熔点目前还处于争论之中。

超导性

N. W. Ashcroft提出，金属氢在常温下（290K）也可能是超导体。

实验进展

世界各国正通过多种途径来产生超高压制取金属氢。比较成熟的有两种方法，一种叫动态压缩法，即是从强磁场中采用快速冲击压缩，获取高压来制取金属氢。另一种叫静态压缩法，即产生100～200万大气压的静态高压，压缩液氢来制造金属氢。

太空中金属氢

金属氢被认为会存在于一些大质量的行星内部，如木星，土星，和一些新发现的太阳系外行星等，由于行星内部实际温度要高于以前的理论预测，因此，金属氢可能比预计的更多和更靠近行星表面。

能源

有可能产生大量的金属氢的实际用途。有理论称亚稳态金属氢（简称MSMH）在压力释放之后，可能不会立即恢复成普通氢气。

MSMH是个有效而且干净的能源，最终产物只有水。MSMH燃烧时，会比普通氢气更剧烈，将会释放九倍于普通氢，五倍于目前航天飞机燃料（液态H2/O2）的效果。 但是，劳伦斯利弗莫尔的实验过于简单，还不能确定亚稳态的金属氢是否存在。

特别注明

液态金属氢是金属氢在高压环境下产生的。