Metallisk hydrogen: Forskjell mellom sideversjoner

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Bla gjennom historikken interaktivt
← Forrige endringNeste endring →
Slettet innhold Innhold lagt til
VisuellWikitekst
m tr
Danmichaelo (diskusjon | bidrag)
Patruljører
29 096 redigeringer
Utvider
Linje 1: Linje 1:
[[Fil:Gas Giant Interiors-de.png|thumb|upright=1,5|De fire gassplanetene i [[solsystemet]]. Rundt kjernen finnes det metallisk hydrogen.]]
[[Fil:Gas Giant Interiors-de.png|thumb|upright=1,5|De fire gassplanetene i [[solsystemet]]. Rundt kjernen finnes det antakelig metallisk hydrogen.]]
'''Metallisk hydrogen''' er en [[degenerert materie|degenerert]] [[fase (termodynamikk)|fase]] der hydrogen er [[Elektrisk leder|elektrisk ledende]] og har andre [[metall]]iske egenskaper som høy [[Refleksjon (fysikk)|refleksjonsevne]]. Fasen antas å eksistere ved trykk over 400–500 [[Pascal (enhet)|gigapascal]] (GPa) i store gassplaneter som [[Jupiter]] og [[Saturn]].
'''Metallisk hydrogen''' er [[hydrogen]] som har fått samme egenskaper som [[metall]]. Denne [[fase (termodynamikk)|fase]]n, hvor hydrogen er en [[elektrisk leder]], ble teoretisk forutsagt i 1935,<ref name=Wigner1935>{{cite journal|last1=Wigner|first1=E.|last2=Huntington|first2=H.B.|title=On the possibility of a metallic modification of hydrogen|journal=[[Journal of Chemical Physics]]|volume=3|issue=12|page=764|year=1935|doi=10.1063/1.1749590|bibcode=1935JChPh...3..764W}}</ref> noe som også har blitt påvist i et pålitelig laboratoriumseksperiment.{{tr}} Under et trykk på flere hundre [[pascal (enhet)|gigapascal]] er hydrogen ikke lenger en gass, men et flytende metall. [[Atomkjerne|Kjernen]] blir mindre og [[elektron]]ene får samme egenskaper som i metaller, de kan bevege seg fritt mellom [[atom]]ene. Det blir antatt at metallisk hydrogen forekommer sammen med [[helium]] inne i store gassplaneter slik som [[Jupiter]].

Tilstanden ble først teoretisk forutsagt av [[Eugene Wigner]] og [[Hillard Bell Huntington]] i 1935, som beregnet at hydrogen ville bli metallisk ved et trykk på rundt 25 GPa.<ref name=Wigner1935>{{cite journal|last1=Wigner|first1=E.|last2=Huntington|first2=H.B.|title=On the possibility of a metallic modification of hydrogen|journal=[[Journal of Chemical Physics]]|volume=3|issue=12|page=764|year=1935|doi=10.1063/1.1749590|bibcode=1935JChPh...3..764W}}</ref> Senere beregninger har kommet til at faseovergangen ikke inntreffer før ved 400–500 GPa,<ref>{{Kilde artikkel|tittel=The properties of hydrogen and helium under extreme conditions|publikasjon=Reviews of Modern Physics|url=http://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.84.1607|dato=2012-01-01|serie=4|bind=84|sider=1607–1653|doi=10.1103/RevModPhys.84.1607|besøksdato=2017-01-28|fornavn=Jeffrey M.|etternavn=McMahon}}</ref><ref>{{Kilde artikkel|tittel=Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure|publikasjon=Physical Review Letters|url=http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.114.105305|dato=2015-01-01|serie=10|bind=114|doi=10.1103/PhysRevLett.114.105305|besøksdato=2017-01-28|fornavn=Jeremy|etternavn=McMinis}}</ref> som er høyere enn trykket i jordas kjerne (360 GPa).

Siden 1996 har det vært gjort flere forsøk på å påvise metallisk hydrogen eksperimentelt. I 2011 meldte forskere ved [[Max-Planck-Gesellschaft|Max Planck-instituttet for kjemi]] at de hadde observert noe som virket som en faseovergang til metallisk hydrogen ved et trykk på 260–300 GPa,<ref name="Conductive dense hydrogen">
{{cite journal
|last1=Eremets |first1=M. I.
|last2=Troyan|first2=I. A.
|year=2011
|title=Conductive dense hydrogen
|journal=[[Nature Materials]]
|volume=10 |issue=12 |pages=927–931
|bibcode=2011NatMa..10..927E
|doi=10.1038/nmat3175
}}</ref> men det kom flere innvendinger mot eksperimentet og en gruppe ved [[Carnegie Institution for Science]] fant ingen faseovergang selv ved et trykk på 360 GPa.<ref>
{{cite arXiv
|last1=Nellis |first1=W. J.
|last2=Ruoff |first2=A. L.
|last3=Silvera |first3=I. S.
|date=2012
|title=Has Metallic Hydrogen Been Made in a Diamond Anvil Cell?
|eprint=1201.0407
|class=cond-mat.other
|quote=no evidence for MH
}}</ref><ref>
{{cite journal
|last1=Amato |first1=I.
|year=2012
|title=Metallic hydrogen: Hard pressed
|journal=[[Nature (journal)|Nature]]
|volume=486 |issue=7402 |pages=174–176
|bibcode=2012Natur.486..174A
|doi=10.1038/486174a
|doi-access=free
}}</ref> I oktober 2016 hevdet to forskere ved [[Harvard University]] at de hadde klart å påvise fasen ved et trykk på 495 GPa<ref name="DiasArxiv"><!-- deliberate link to arxiv version - don't update to the Science paper -->
{{Cite arXiv|class=cond-mat|first2=I. F.|last2=Silvera|title=Observation of the Wigner-Huntington Transition to Solid Metallic Hydrogen|date=2016|last1=Dias|first1=R.|eprint=1610.01634}}</ref> og resultatene ble publisert i [[Science]] i januar 2017.<ref name=":0">
{{Cite news
|last=Crane |first=L.
|date=26 January 2017
|title=Metallic hydrogen finally made in lab at mind-boggling pressure
|url=https://www.newscientist.com/article/2119442-metallic-hydrogen-finally-made-in-lab-at-mind-boggling-pressure/
|newspaper=[[New Scientist]]
|access-date=2017-01-26
}}</ref><ref name=":1">
{{Cite journal
|last=Dias |first=R. P.
|last2=Silvera |first2=I. F.
|date=2017
|title=Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen
|url=http://science.sciencemag.org/content/early/2017/01/25/science.aal1579
|journal=[[Science (journal)|Science]]
|volume= |issue= |pages=
|arxiv=1610.01634
|bibcode=
|doi=10.1126/science.aal1579
}}</ref> Mulige alternative forklaringer på resultatene har blitt fremsatt<ref name=":2">
{{Cite journal
|last=Castelvecchi |first=D.
|date=2017
|title=Physicists doubt bold report of metallic hydrogen
|url=http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature.2017.21379
|journal=[[Nature (journal)|Nature]]
|volume= |issue= |pages=
|bibcode=
|doi=10.1038/nature.2017.21379
|doi-access=free
}}</ref> og {{per|2017|01|lc=y}} gjenstår det å se om andre klarer å etterprøve resultatene.


== Referanser ==
== Referanser ==
<references/>
<references/>


{{kjemistubb}}
{{Autoritetsdata}}
{{Autoritetsdata}}


Sideversjonen fra 29. jan. 2017 kl. 01:26

De fire gassplanetene i solsystemet. Rundt kjernen finnes det antakelig metallisk hydrogen.

Metallisk hydrogen er en degenerert fase der hydrogen er elektrisk ledende og har andre metalliske egenskaper som høy refleksjonsevne. Fasen antas å eksistere ved trykk over 400–500 gigapascal (GPa) i store gassplaneter som Jupiter og Saturn.

Tilstanden ble først teoretisk forutsagt av Eugene Wigner og Hillard Bell Huntington i 1935, som beregnet at hydrogen ville bli metallisk ved et trykk på rundt 25 GPa.[1] Senere beregninger har kommet til at faseovergangen ikke inntreffer før ved 400–500 GPa,[2][3] som er høyere enn trykket i jordas kjerne (360 GPa).

Siden 1996 har det vært gjort flere forsøk på å påvise metallisk hydrogen eksperimentelt. I 2011 meldte forskere ved Max Planck-instituttet for kjemi at de hadde observert noe som virket som en faseovergang til metallisk hydrogen ved et trykk på 260–300 GPa,[4] men det kom flere innvendinger mot eksperimentet og en gruppe ved Carnegie Institution for Science fant ingen faseovergang selv ved et trykk på 360 GPa.[5][6] I oktober 2016 hevdet to forskere ved Harvard University at de hadde klart å påvise fasen ved et trykk på 495 GPa[7] og resultatene ble publisert i Science i januar 2017.[8][9] Mulige alternative forklaringer på resultatene har blitt fremsatt[10] og per januar 2017 gjenstår det å se om andre klarer å etterprøve resultatene.

Referanser

  1. ^ Wigner, E.; Huntington, H.B. (1935). «On the possibility of a metallic modification of hydrogen». Journal of Chemical Physics. 3 (12): 764. Bibcode:1935JChPh...3..764W. doi:10.1063/1.1749590. 
  2. ^ McMahon, Jeffrey M. (1. januar 2012). «The properties of hydrogen and helium under extreme conditions». Reviews of Modern Physics. 4. 84: 1607–1653. doi:10.1103/RevModPhys.84.1607. Besøkt 28. januar 2017. 
  3. ^ McMinis, Jeremy (1. januar 2015). «Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure». Physical Review Letters. 10. 114. doi:10.1103/PhysRevLett.114.105305. Besøkt 28. januar 2017. 
  4. ^ Eremets, M. I.; Troyan, I. A. (2011). «Conductive dense hydrogen». Nature Materials. 10 (12): 927–931. Bibcode:2011NatMa..10..927E. doi:10.1038/nmat3175. 
  5. ^ Nellis, W. J.; Ruoff, A. L.; Silvera, I. S. (2012). «Has Metallic Hydrogen Been Made in a Diamond Anvil Cell?». arXiv:1201.0407 [cond-mat.other]. «no evidence for MH». 
  6. ^ Amato, I. (2012). «Metallic hydrogen: Hard pressed». Nature. 486 (7402): 174–176. Bibcode:2012Natur.486..174A. doi:10.1038/486174a. 
  7. ^ Dias, R.; Silvera, I. F. (2016). «Observation of the Wigner-Huntington Transition to Solid Metallic Hydrogen». arXiv:1610.01634 [cond-mat]. 
  8. ^ Crane, L. (26 January 2017). «Metallic hydrogen finally made in lab at mind-boggling pressure». New Scientist.  Sjekk datoverdier i |dato= (hjelp)
  9. ^ Dias, R. P.; Silvera, I. F. (2017). «Observation of the Wigner-Huntington transition to metallic hydrogen». Science. arXiv:1610.01634 Åpent tilgjengelig. doi:10.1126/science.aal1579. 
  10. ^ Castelvecchi, D. (2017). «Physicists doubt bold report of metallic hydrogen». Nature. doi:10.1038/nature.2017.21379. 
Hentet fra «https://no.wikipedia.org/w/index.php?title=Metallisk_hydrogen&oldid=17117304»