Міністерство освіти і науки РФ
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
Професійного вищої установи ОГУ
Курсова робота
Металевий водень
Виконала студентка
Групи 08Фіз (б)
Пічугіна Катерина
Перевірив: Аріфуллін М.Р.
Зміст
Введення
. Металевий водень
. Збагачення речовин воднем - шлях до його металізації
3. Шар металевого водню у Юпітера
4. Внутрішня будова Юпітера
Висновок
Література
Введення
Як відомо, у звичайних умовах (скажімо, при атмосферному тиску) водень складається з молекул, кипить при Tc=20,3 К і твердне при Тt=14 K. Щільність твердого водню р=0,076 г/ см 3 і він є діелектриком. Однак при досить сильному стисненні, коли зовнішні атомні оболонки виявляються розчавленими, всі речовини повинні переходити в металевий стан. Грубу оцінку щільності металевого водню можна отримати, якщо вважати, що відстань між протонами порядку борівського радіусу. Кількісні, хоча і ненадійні розрахунки призводять до меншої щільності: наприклад, згідно, молекулярний водень знаходиться в термодинамічній рівновазі з металевим воднем при тиску р=2,60 Мбар, коли щільність металевого водню р=1,15 г/см 3 (щільність молекулярного водню при цьому р=0,76 г/см 3). Згідно [161, в рівновазі р=1-2,5 Мбар, причому невизначеність пов'язана з відсутністю достатньо надійних даних про зрівняння стану молекулярної фази. Можливо, металевий водень є надпровідним, причому з високим значенням Тс, що досягає 100-300 К (для металевого водню дебаєвсьного температура приблизно 3000 К.
Отримання такого найпростішого в деякому відношенні металу, як металевий водень, і визначення для нього критичної температури Тс представляють не тільки очевидний фізичний інтерес, але може мати актуальне астрофізичних значення (досить сказати, що великі планети, такі, як Юпітер і Сатурн, в значній своїй частині містять металевий водень). Але ще незрівнянно важливіше, що металевий водень може виявитися стійким навіть у відсутність тиску. Існування подібних, цілком стійких метастабільних модифікацій загальновідомо (прикладом може служити алмаз, який при низьких температурі і тиску володіє вищою вільною енергією, ніж графіт). Відносно металевого водню питання про його стійкості в відсутність тиску, як свідчать деякі розрахунки, також вирішується позитивно, але залишається неясним, чи буде це стан жити досить довго. Незалежно від питання про стійкість і тривалості існування метастабільного стану, теоретичне дослідження можливої ??структури металевого водню привело до цікавих і несподіваних результатів: при нульовому тиску металевий водень повинен мати ниткоподібну структуру без упорядкування уздовж ниток, т. Е. Повинен володіти тільки двовимірної періодичністю (нитки утворюють трикутну грати в перпендикулярній до них площині). Під тиском металевий водень може перейти в рідкий стан ще до досягнення рівноважного тиску (тиску, при якому співіснують металевий і молекулярний водень); в цьому випадку, очевидно, твердий молекулярний водень буде під тиском переходити в рідкий металевий водень.
Можливо, однак, що рідкому стану відповідають тиску, великі рівноважного. В інших роботах отримані, щоправда, інші висновки, і в цілому питання про структуру металевого водню залишається відкритим.
1. Металевий водень
Металевий водень - надпровідник з найбільшою критичною температурою?
Надпровідність - властивість деяких матеріалів володіти строго нульовим електричним опором при досягненні ними температури нижче певного значення. Електроопір не стає дуже малим або близьким до нуля raquo ;, а зникає повністю. Відомі кілька десятків чистих елементів, сплавів і керамік, що переходять в надпровідний стан. Надпровідність - річ дивна і, в деякій мірі, навіть суперечить здоровому глузду. Коли електричний струм тече по звичайному проводу, то, в результаті наявності у дроту електричного опору, струм здійснює якусь роботу, спрямовану на подолання цього опору з боку атомів, в результаті чого виділяється тепло. При цьому кожне зіткнення електрона - носія струму - з атомом гальмує електрон, а сам атом-гальмо при цьому розігрівається - ось чому спіраль електричної плитки стає такою червоною і гарячою. Вся справа в тому, що спіраль володіє елек...
