السلام عليكم ورحمة الله وبركاته:
~~~~~~~~~~~~~~~
ما هو الهيدروجين الفلزي ؟ ~~~~~~~~~~~~~~~
يتحول غاز الهيدروجين الى سائل عند -253 س ويتجمد الى مادة صلبة عند -259 س وهو غاز يتكون من جزيئات ثنائية الذرة أي ان جزئ الهيدروجين يتكون من بروتونين موجبين وتدور حولهما سحابة من الكترونين .
وفي عام 1930 م تنبأ علماء الفيزياء بأن تعريض جزيئات غاز الهيدروجين الى ضغط فائق أي ضغط بالغ الارتفاع سوف يؤدي الى تفكك هذه الجزيئات الى ذرات مفردة ويتحول الهيدروجين بذلك الى فلز جيد التوصيل للكهرباء .
وقد قدر الضغط اللازم نظريا لتحويل الهيدروجين الى فلز بنحو 4 مليون جو . وهو ضغط يساوي تقريبا الضغط في مركز الكرة الارضية .
وقد اقترح علماء الفلك ان كوكب المشتري وهو اكبر كواكب المجموعة الشمسية يحتوي غلافه الغازي بمقدار نحو 18000 كيلومتر على سائل الهيدروجين كما يحتوي مركز هذا الكوكب على نواة من الهيدروجين الفلزي . ومن المعتقد حاليا ان الضغط الفائق الذي يساوي نحو 400000 جو سوف يؤدي الى بدء عملية تفكك جزيئات الهيدروجين الى ذرات ويصبح هذا التفكك كاملا عند ضغط يساوي نحو 3 مليون جو وتصل مقاومة الهيدروجين الفلزي للكهرباء الى اقل حد لها عندما يصل الضغط الى نحو 1400000 جو وعند درجة حرارة نحو 400 مطلقة وهذه هي نفس الظروف السائدة في جو كوكب المشتري على عمق نحو 7000 كيلومتر فقط.
وقد حاول العلماء الحصول على الهيدروجين الفلزي في المعمل وابتكروا لذلك مدفعا غازيا من نوع خاص ونجحوا في ذلك الى حد ما.
وتفسر ظاهرة تحول غاز الهيدروجين الى فلز بأن جزيئات الهيدروجين في الحالة السائلة تكون منفصلة عن بعضها الى حد ما وبحاط كل منها بسحابة من الالكترونات السالبة ولكن الضغط الفائق يدفع هذه الجزيئات الى الاقتراب بعضها من بعض بحيث تتمكن الالكترونات من الانتقال بحرية من جزئ الى آخر مكونة بذلك تيارا كهربائيا عند تعرض السائل لفرق في الجهد.
كذلك فان هذا الضغط الفائق يؤدي الى تفكك بعض الجزيئات الى ذرات ولكن بعضها يعود لتكوين جزيئات جديدة مرة اخرى .
ويرى بعض العلماء انه لو امكن تحضير الهيدروجين الفلزي وجعله ثابتا تحت الظروف المعتادة من الضغط ودرجة الحرارة فانه قد يصلح للتوصيل الفائق للتيار الكهربائي كما قد يصلح لصنع هياكل فلزية خفيفة الوزن جدا او يستخدم وقودا نظيفا في محركات السيارات.
~~~~~~~~~~~~~
'>
