金屬氫,常規(guī)材料中的“核武器”

氫是最簡(jiǎn)單的元素,一般只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。因?yàn)橛钪嬷袉为?dú)的質(zhì)子和單獨(dú)的電子都很難組成穩(wěn)定的物質(zhì)。因此氫原子可以看做宇宙冷卻降溫后第一種成型的物質(zhì)。地球上的游離態(tài)的氫含量不多,但是可觀測(cè)宇宙中被認(rèn)為75%以上物質(zhì)仍然是氫。太陽(yáng)中的物質(zhì)則80%為氫。因此氫仍然是宇宙物質(zhì)中最多的。地球雖然含游離態(tài)的氫很少,但是地球表面有大量的水。簡(jiǎn)單的電解水就可以獲得大量的氫。氫在地球表面的常溫常壓下是一種非常輕的氣體。過(guò)去經(jīng)常用來(lái)充兒童玩耍的氣球。但是氫氣很容易爆炸。因此這種氣球算是危險(xiǎn)玩具。氫氣在低溫下可以變成液體;在溫度降到零下259℃時(shí)即為固體。固體氫和稀粥的狀態(tài)差不多。但是這個(gè)溫度已經(jīng)極低,距離零下273攝氏度的絕對(duì)零度已經(jīng)只差14攝氏度。
人類總是有好奇心的。于是有人把稀粥一樣的固體氫,再加上幾百萬(wàn)個(gè)大氣壓,看看會(huì)成為什么樣子。于是美國(guó)一個(gè)大學(xué)2017年宣布他們?cè)谌蚴讋?chuàng)了金屬氫。氫在金屬狀態(tài)下,氫氣分子將分裂成單個(gè)氫原子,并使電子能夠自由運(yùn)動(dòng)。在金屬氫中,氫分子鍵斷裂,分子內(nèi)受束縛的電子被擠壓成公有電子。這種電子的自由運(yùn)動(dòng),使金屬氫具有了導(dǎo)電的特性。因此,把氫制成金屬,關(guān)鍵就是把電子從原子的束縛下解放出來(lái),把共價(jià)鍵轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘冁I。正是因?yàn)殡娮渔I的變化,讓金屬氫成為一種罕見的高儲(chǔ)能現(xiàn)代材料。這種材料有多強(qiáng)大呢?要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前人類已經(jīng)發(fā)明出來(lái)的任何常規(guī)炸藥。常規(guī)炸藥爆炸的能量其實(shí)也是來(lái)源于炸藥材料在原子之間相互反應(yīng)時(shí),化學(xué)鍵斷裂和重組而帶來(lái)的能量釋放。而由于金屬氫的化學(xué)鍵,

比任何其他材料的化學(xué)鍵都單純,而且反應(yīng)的比例更高,因此金屬氫爆炸在單位時(shí)間內(nèi)釋放的能量比任何常規(guī)炸藥都高。尤其體現(xiàn)在爆炸的速度上。例如最常見的TNT炸藥,也就是三硝基甲苯的爆速在每秒7800米左右,基本接近第一宇宙速度。而更高級(jí)的黑索金炸藥的爆速在每秒8500米左右。這幾年比較火的氮陰離子鹽,被認(rèn)為爆速首次達(dá)到了15000米每秒,已經(jīng)超過(guò)第二宇宙速度。而金屬氫的爆炸速度則可以高達(dá)24000米每秒。這個(gè)速度是地球上任何其他常規(guī)爆炸都做不到的。這種爆速之下,等于可以用一枚裝金屬氫的手雷,炸毀一艘航母都不再是幻想。當(dāng)然金屬氫不但可以單純做炸藥。如果可以讓其穩(wěn)定的燃燒,還可以作為火箭的推進(jìn)劑??蓪?shí)現(xiàn)過(guò)去不敢想象的單級(jí)火箭就可以入軌。而目前人類現(xiàn)役最強(qiáng)大的火箭,也必須要2級(jí)或者2級(jí)以上才能入軌。

美國(guó)的某知名大學(xué)宣布自己在全球首創(chuàng)了金屬氫實(shí)物不久,又宣布因?yàn)樵囼?yàn)操作失誤,導(dǎo)致唯一的金屬氫樣本自己蒸發(fā)了。而這些實(shí)物很少有其他人見證過(guò)。因此很多人懷疑這是美國(guó)人在玩忽悠騙科研經(jīng)費(fèi)。不過(guò)這幾天,誰(shuí)誰(shuí)家的某科研機(jī)構(gòu),真的批量制造出了金屬氫。在瀚海狼山看來(lái)。由美國(guó)人最早出設(shè)想,誰(shuí)誰(shuí)家來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)技術(shù)突破的時(shí)代,才剛剛開始。