金属氢能制取成功吗

金属氢能制取成功吗

在化学元素周期表中，氢跟锂、钠、钾、铷、铯等典型的金属元素位于同一族中。

在1925年，英国物理学家贝纳尔曾预言，只要施加足够大的压力，任何非金属材料都能变成金属。原因很简单：极大的压力可以破坏原子之间的化学键，使原子间的距离缩小，形成紧密堆集，从而使原子间的相互作用大大加强，本来只能在一定分子轨道上运动的电子将会变成自由电子，变为各个原子所共有。这样，就形成了具有良好导电性的金属了。早在1914年，勃里奇曼曾把非金属白磷在200℃加压到12000大气压，半小时后白磷就变成了既能导电又有金属光泽的黑磷；人们也曾使非金属碘、碲、硒、硫等在高压下变成金属；进入20世纪后，人们又在超高压下使半导体硅、锗和绝缘材料聚四氟乙烯（塑料王）变成了金属；1979年，美国康奈尔大学的科学家在32万大气压和32K条件下制得了极微量的金属氙，其导电性增加了1000多亿倍……

诺贝尔奖金获得者威格纳等人曾经从理论上估算，在40万大气压下固态氢可以转化为金属氢。因此推测金属氢具有许多诱人的特性：

一是室温超导性。金属氢有可能在室温附近失去电阻从非超导状态转变成超导状态，而室温超导材料正是科学家们孜孜苦求了几十年尚未得到的。如用金属氢制成超导电缆，可以实现电能的远距离无损耗输送；用它制成超导电机，可以大大增加电机的容量，减小电机设备的重量和体积；用它制成超导电磁铁，除了可用于半导体、磁学和高能物理研究外，还可用于磁流体发电、高速磁悬浮列车等等；如果用金属氢制造超导计算机，其性能将优于现代最高级的电子计算机几百倍！

二是高导热性。据估计，金属氢的导热率是铜的两倍多，可以用作优异的导热材料和散热元件。

三是高储能密度。氢是一种新型燃料，把它制成金属氢，使用起来会更方便；金属氢的密度大约是液态氢的8倍，用它代替液态氢作火箭燃料，能大幅度地减小火箭的体积和重量；用它制成炸药，其能量是相同质量TNT炸药的25倍；把氢的同位素氘和氚也金属化并制成合金。会使受控热核聚变容易实现……

但是，制取金属氢的尝试一次又一次地失败了，其原因在于压力不够，超高压是制取金属氢的拦路虎。20世纪70年代中期，人们制成了压力高达100万大气压的超高压压力机，研究人员把纯度很高的氢气通入两个压砧之间，并且冷却到4.4K，使它冷凝成固体氢，然后再在两个压砧上施加超高压，终于得到很薄的一层金属氢，其电阻率还不到原来的百万分之一！更令人高兴的是，把压力减小后它仍能稳定在金属状态。这一重大发现犹如给研制金属氢的工作投放了催化剂，各国科学家都紧锣密鼓地加快研究步伐。1987年，美国卡内基学会地球物理实验所的科学家已研制成功一种特殊的“钻石面老虎钳”装置，其压力可达到200万大气压，他们正准备开始新的制取金属氢的实验。