金屬氫英文解釋翻譯、金屬氫的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 hydrogenium; metallic hydrogen

分詞翻譯：

金屬的英語翻譯：

metal
【化】 metal
【醫】 metal
【經】 metal

氫的英語翻譯：

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

專業解析

金屬氫（Metallic Hydrogen）是指氫氣在極端高壓條件下形成的特殊固态相變物質，其電子結構呈現金屬特性，具有高導電性和超導性。這一概念最早由物理學家尤金·維格納和希拉德·貝爾·亨廷頓于1935年通過理論預測提出。從漢英詞典角度解釋，該術語對應英文"Metallic Hydrogen"，強調物質從非金屬氣态向金屬态的物理轉變。

科學性質與形成機制

金屬氫的形成需要約400-500萬大氣壓的高壓環境，相當于地球核心壓力的十倍以上。在此條件下，氫分子（H₂）的共價鍵斷裂，原子核間距縮小至0.3納米以下，電子脫離束縛形成自由電子雲，表現出類似液态金屬的導電特性。美國國家航空航天局（NASA）通過木星探測器朱諾號的數據分析，推測木星内部可能含有金屬氫層，這解釋了其強大磁場成因。

理論價值與應用前景

天體物理模型構建：金屬氫被認為是氣态巨行星（如木星、土星）内部結構的核心組分，其存在驗證了行星磁場生成理論。
超導材料開發：室溫超導特性使金屬氫成為能源傳輸的革命性材料，理論上可減少電力系統90%的能量損耗。
航天推進技術：金屬氫儲存的能量密度是現有化學燃料的50倍，可能實現火箭發動機比沖量突破1700秒。

實驗研究進展

哈佛大學研究團隊2017年曾在495萬大氣壓下制備出亞穩态金屬氫樣本，但樣本在壓力釋放後快速氣化。2023年德國電子同步加速器研究所（DESY）通過動态壓縮技術，利用金剛石砧裝置觀測到金屬氫存在的光譜證據。

網絡擴展解釋

金屬氫是一種在極端高壓下形成的氫的物理狀态，具有類似金屬的導電性。以下是詳細解釋：

1.定義與形成條件

金屬氫是氣态、液态或固态氫在數百萬大氣壓的高壓下轉變而成的導電體。這種狀态下，氫分子（H₂）鍵斷裂，電子脫離束縛形成自由電子，表現出金屬特性。

2.關鍵特性

超導性：理論預測其可能為室溫超導體，若能穩定存在，将徹底改變能源傳輸方式。
高儲能密度：儲能效率是普通炸藥的30-40倍，可能成為新型高能材料。
簡并态物質：屬于量子力學中的特殊物态，質子排列成晶體結構，電子呈公有化狀态。

3.研究進展與挑戰

實驗突破：2017年哈佛大學通過金剛石壓砧技術首次制得金屬氫，但樣本因操作失誤迅速消失。
制備難題：維持極端高壓環境極其困難，目前尚未實現穩定獲取。

4.潛在應用

能源領域：作為高效儲能介質或可控核聚變燃料。
材料科學：若證實其超導性，可推動超導電纜、磁懸浮等技術發展。

金屬氫的探索結合了高壓物理學與量子力學，盡管實驗進展艱難，但其理論價值和應用潛力仍驅動着全球科研投入。當前研究需突破高壓穩定化技術，才能進一步驗證其非凡特性。