Корреспондент «Подмосковье сегодня» узнал, что делают с водородом академики в Черноголовке
21 декабря 2016 года
Для того чтобы найти способ генерировать энергию звезд прямо на земле, а заодно и разобраться в особенностях строения галактики, ученые Института проблем химической физики РАН смоделировали процессы, протекающие в недрах планет, прямо на подмосковном полигоне.
Неподалеку от наукограда Черноголовка накануне прогремел мощный взрыв. Речь идет не о новогодних петардах, а об испытаниях, которые могут стать поворотными в мировой истории.
- Сегодня мы проводим эксперимент по динамическому сжатию водорода. Есть предположение, что при сильном сжатии он может стать металлическим или, по крайней мере, начать хорошо проводить электрический ток, - рассказывает старший научный сотрудник отдела экстремальных состояний вещества Института проблем химической физики РАН Дмитрий Николаев.
Оказалось, что свойства водорода при таких давлениях и температурах ученым пока неизвестны. А создать необходимые условия для эксперимента специалистам помогают десять килограммов хорошей взрывчатки, которая в полтора раза мощнее тротила.
Конечно, сам процесс взрыва воочию никто не увидел. В момент, когда из хорошо защищенного бункера раздался хлопок, мы находились за широкой бетонной стеной и слушали Дмитрия Николаева, который наблюдал за показаниями приборов.
- На водород сейчас воздействует ударная волна взрыва в четыре миллиона атмосфер. Это очень много. Для сравнения: давление в центре Земли - 3,5 миллиона атмосфер, - поясняет он.
Датчики «живут», пока до них не доходит ударная волна. Давление воздействует на водород, приборы фиксируют изменения, после чего испаряются. Время всего эксперимента - 500 наносекунд, то есть в десять миллионов раз меньше секунды.
Сейчас спешить особо с разработкой термоядерного реактора некуда, ведь пока все источники энергии обходятся намного дешевле. Но когда секреты управляемого термоядерного синтеза будут раскрыты, проблема энергетики будет решена на ближайшие пять миллиардов лет.
- Еще одна задача - сверхпроводимость. Есть предположение, что металлический водород может быть комнатным сверхпроводником. Если это так, то для энергетиков это будет прорыв, ведь даже в хороших сетях потери энергии составляют порядка 10%, а в старых до - 25%, - пояснил президент Российской академии наук Владимир Фортов.
Но для прорыва нужно не только добиться перехода водорода в металлическое состояние, но и сделать это состояние стабильным без давления.
- Изучение водорода важно и для изучения других планет. Известно, что у Юпитера очень сильное магнитное поле, которое ученые пока не объяснили. Но если там водород превращается в металл, то это поле можно объяснить. Есть даже предположение, что большая часть Юпитера состоит именно из металлического водорода, - добавил Николаев.
Первые результаты эксперимента ученые проанализировали уже вечером. Однако важно не только получить измерения, но и сравнить их с результатами других взрывов, которые уже проводились и будут проводиться в лаборатории.
В этот день в Черноголовке раздался еще один взрыв, но уже меньший по масштабу. Его проводили во взрывной камере института, которая представляет собой небольшой купол из железобетона с наполнителем из гранитной крошки.
- Мы работаем с новым направлением - ультрамелкозернистые материалы. Они более прочные, чем исходные. Сегодня мы проводим эксперимент с ультрамелкозернистым алюминием, - рассказывает заведующий лабораторией реологических свойств конденсированных сред при импульсных воздействиях Института проблем химической физики РАН Сергей Разоренов.
В процессе взрыва по модифицированному алюминию бьет металлическая пластина со скоростью порядка 650 метров в секунду. Для сравнения, скорость пули, выпущенной из пистолета Макарова, примерно 315 метров в секунду.
В ходе эксперимента материал разрушается, но специальный лазер фиксирует все данные состояния в момент взрыва.
- Ударная волна проходит по веществу, и если оно меняет свои свойства, то и ударная волна меняется. Эти данные и фиксирует лазер, - пояснил Разоренов.
В результате исследований должны быть получены технологии, которые можно будет использовать в медицине, обороне, энергетике и аэрокосмической промышленности.
- Сегодня область по созданию и изучению ультрамелкозернистых материалов интенсивно развивается по всему миру, но на лидирующих позициях находятся Россия и США, - отметил Фортов.
Источники
править |
Эта статья содержит материалы из статьи «Корреспондент «Подмосковье сегодня» узнал, что делают с водородом академики в Черноголовке», опубликованной интернет-портала «Подмосковье сегодня» (mosregtoday.ru) и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0) — при использовании необходимо указать автора, оригинальный источник со ссылкой и лицензию. |  |
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
