金属氢英文解释翻译、金属氢的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 hydrogenium; metallic hydrogen

分词翻译：

金属的英语翻译：

metal
【化】 metal
【医】 metal
【经】 metal

氢的英语翻译：

hydrogen
【医】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen

专业解析

金属氢（Metallic Hydrogen）是指氢气在极端高压条件下形成的特殊固态相变物质，其电子结构呈现金属特性，具有高导电性和超导性。这一概念最早由物理学家尤金·维格纳和希拉德·贝尔·亨廷顿于1935年通过理论预测提出。从汉英词典角度解释，该术语对应英文"Metallic Hydrogen"，强调物质从非金属气态向金属态的物理转变。

科学性质与形成机制

金属氢的形成需要约400-500万大气压的高压环境，相当于地球核心压力的十倍以上。在此条件下，氢分子（H₂）的共价键断裂，原子核间距缩小至0.3纳米以下，电子脱离束缚形成自由电子云，表现出类似液态金属的导电特性。美国国家航空航天局（NASA）通过木星探测器朱诺号的数据分析，推测木星内部可能含有金属氢层，这解释了其强大磁场成因。

理论价值与应用前景

天体物理模型构建：金属氢被认为是气态巨行星（如木星、土星）内部结构的核心组分，其存在验证了行星磁场生成理论。
超导材料开发：室温超导特性使金属氢成为能源传输的革命性材料，理论上可减少电力系统90%的能量损耗。
航天推进技术：金属氢储存的能量密度是现有化学燃料的50倍，可能实现火箭发动机比冲量突破1700秒。

实验研究进展

哈佛大学研究团队2017年曾在495万大气压下制备出亚稳态金属氢样本，但样本在压力释放后快速气化。2023年德国电子同步加速器研究所（DESY）通过动态压缩技术，利用金刚石砧装置观测到金属氢存在的光谱证据。

网络扩展解释

金属氢是一种在极端高压下形成的氢的物理状态，具有类似金属的导电性。以下是详细解释：

1.定义与形成条件

金属氢是气态、液态或固态氢在数百万大气压的高压下转变而成的导电体。这种状态下，氢分子（H₂）键断裂，电子脱离束缚形成自由电子，表现出金属特性。

2.关键特性

超导性：理论预测其可能为室温超导体，若能稳定存在，将彻底改变能源传输方式。
高储能密度：储能效率是普通炸药的30-40倍，可能成为新型高能材料。
简并态物质：属于量子力学中的特殊物态，质子排列成晶体结构，电子呈公有化状态。

3.研究进展与挑战

实验突破：2017年哈佛大学通过金刚石压砧技术首次制得金属氢，但样本因操作失误迅速消失。
制备难题：维持极端高压环境极其困难，目前尚未实现稳定获取。

4.潜在应用

能源领域：作为高效储能介质或可控核聚变燃料。
材料科学：若证实其超导性，可推动超导电缆、磁悬浮等技术发展。

金属氢的探索结合了高压物理学与量子力学，尽管实验进展艰难，但其理论价值和应用潜力仍驱动着全球科研投入。当前研究需突破高压稳定化技术，才能进一步验证其非凡特性。