Metalik Hidrojen Nedir?

Metalik hidrojen, gaz devleri ve yıldızların çekirdeklerinde bulunan bir çeşit süper sıkıştırılmış hidrojendir. Hidrojen Periyodik Tablonun alkali metal sütununa ulaştığında, bir süredir metal olma potansiyeline sahip olduğu, ancak aşırı basınç altında olduğu bilinmektedir. Metalik hidrojen, atom çekirdeği sadece aralarında akan yoğun bir elektron çorbası ile ayrılacak şekilde o kadar yakın bir şekilde ezilir. Bununla birlikte, nötronları yapmak için elektronların hidrojen içindeki protonlarla birlikte birleştiği nötronyumdan önemli ölçüde daha az yoğundur. Tüm metaller gibi, bu da iletkendir ve metalleşmenin varlığını ölçmek için bir elektrik akımı gerektirir.

Bu malzeme sadece Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda 1996 yılına kadar laboratuvar koşullarında sentezlendi. Sadece bir mikrosaniye için mevcuttu ve binlerce derecelik sıcaklıklar ve elde etmek için bir milyon atmosfer üzerinde basınç gerekliydi. Bu bir sürprizdi, daha önce metalik hidrojen üretmek için katı (çok soğuk) hidrojenin gerekli olduğu düşünüldü. Önceki deneyler, tespit edilebilir herhangi bir metalleşme olmadığında, katı hidrojeni, 2.5 milyon atmosfer basıncına maruz bıraktı; bu nedenle, sıcak hidrojen sıkıştırması içeren deney, metalik hidrojen üretme niyetiyle değil, malzemenin diğer özelliklerini ölçmek için kuruldu. Yine de, ilk böyle yapıldı.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda üretilen metalik hidrojen katı olmasına rağmen, eğer 4 milyon atmosfer daha büyük basınçlar kullanılıyorsa, sıvı bir versiyon oluşturmanın mümkün olabileceği teorize edilmiştir. Hesaplamalar, bu malzemenin oda sıcaklığında bir süper iletken olabileceğini de belirledi, ancak bu özellik pratik amaçlar için bir şekilde işe yaramazdı, çünkü uzun bir süre boyunca bir milyonlarca atmosfere bir şeyi sıkıştırmanın maliyeti bir şeyi soğutmaktan çok daha büyük mutlak sıfıra yakın. Bununla birlikte, metastatik metalik hidrojenin mümkün olabileceği gibi küçük bir ihtimal vardır - bu, basınç çıkartıldığında bile fazını koruyan bir ihtimaldir.

Güneş sistemimizdeki daha büyük gaz devlerinin çekirdeğinde metalik hidrojen olduğu düşünülmektedir: Jüpiter ve Satürn, ayrıca Güneş'in çekirdeği yakınındaki bir hidrojen kabuğu.