| | 6 мaртa 2017 | Нoвoсти нaуки и тexники
Учeным удaлoсь пoтeрять eдинствeнный нa сегодняшний день образец металлического водорода
Не так давно мы рассказывали нашим читателям о группе ученых из Гарвардского университета, которым впервые за всю историю науки удалось получить крошечный образец водорода, пребывающего в металлическом состоянии. Этот образец хранился при температуре в 80 градусов Кельвина при невероятно высоком давлении, будучи зажатым между двумя наконечниками специальных наковален из синтетического алмаза. И во время очередного эксперимента, проводимого 11 февраля этого года, одна из наковален полностью разрушилась, что привело к потере драгоценного образца.
Вполне возможно, что как только действующее на образец давление исчезло, водород перешел в газообразную форму и испарился. Однако, теория говорит о том, что металлический водород должен являться стабильным веществом, и имеется немалая вероятность того, что образец,, толщиной 1.5 микрометра и диаметром 10 микрометров, находится где-то среди алмазной «пыли», в которую превратилась одна из наковален.
Так что же произошло с образцом металлического водорода на самом деле? Во время процесса получения образца водорода ученые наблюдали изменение цвета этого вещества от прозрачного к темному, а затем и к блестящему металлическому. После этого были проведены первые эксперименты, в ходе которых была измерена отражательная способность вещества, которая оказалась высока и соответствовала металлическому состоянию водорода.
Используя свет микромощного красного лазера, ученые измерили давление между алмазными наковальнями, которое находилось в пределах от 469 до 495 ГПа, в четыре миллиона раз больше, чем атмосферное давление на уровне моря и в 20 раз больше теоретического значения давления, при котором водород должен переходить в металлическую форму.
Опасаясь за сохранность образца, ученые не рискнули сделать измерения размеров образца металлического водорода, измерения его электропроводности и других характеристик этого вещества. Все это должно было быть сделано в стенах Национальной лаборатории Аргонна (Argonne National Laboratory) в Чикаго, где имеются все необходимые для этого условия и оборудование, включая и синхротронный ускоритель частиц.
Но буквально перед отсылкой образца в Чикаго ученые еще раз решили проверить давление при помощи микромощного лазера. Именно в этот момент судьба и сыграла с учеными жестокую шутку, как только лазер был включен, одна из наковален буквально взорвалась, превратившись в тонкий алмазный порошок. «Подобные случаи уже бывали в истории, но мы думали, что мы застрахованы от такой неприятности» — пишут ученые, — «Мы проводили подобные исследования ранее, но, по всей видимости, за прошедшее время в системе что-то изменилось кардинальным образом. Вполне вероятно, что именно атомы водорода, проникшие сквозь кристаллическую решетку алмаза, и стали причиной возникновения дефектов, приведших к фатальным для образца последствиям».
Однако, у ученых уже имеется работающая технология получения образцов металлического водорода. «Немногим позже мы снова получим возможность создать образцы металлического водорода и досконально исследовать этот материал» — пишут исследователи, — «И если наши эксперименты подтвердят теорию, то человечество получит в свое распоряжение новый материал, обладающий массой разносторонних и удивительных параметров».
