Vědci vyrobili kapalné kovové deuterium
Tým výzkumníků z americké Národní laboratoře Sandia společně s německým týmem z univerzity v Rostocku stlačil kapalné deuterium do formy hmoty, která získala kovové vlastnosti.
Deuterium je těžký izotop vodíku, který oproti běžnému lehkému vodíku obsahuje v atomovém jádře kromě protonu ještě elektricky neutrální částici - neutron. Vědci k této proceduře využili tzv. stroj Z, což je speciální přístroj na výrobu vysokých tlaků zejména v plazmatu. Tento stroj je zároveň považován za zárodek jistého typu termonukleárního (fúzního) reaktoru. V tomto “reaktoru” jsou generovány mohutné proudové pulsy či elektrické výboje v řádech desítek milionů ampér a zároveň velmi silné magnetické pole, což může v budoucnosti nastartovat ziskovou termojadernou reakci ve velmi prudce a rychle stlačeném plazmatu.
Tým vědců svoji metodu popsal v časopise Science a vytyčil také konečný cíl svého úsilí, kterým je vytvoření kovového deuteria ve skutečně pevném stavu. Připomeňme si také, že astrofyzikové předpokládají, že různé formy kovového vodíku se mohou vyskytovat v nitru obřích plynných planet – například v nitru Jupitera a Saturna, kde panují mimořádné tlaky.
Možnost výroby pevného kovového vodíku teoreticky odvodili už v roce 1935 fyzikové Hillard Bell Huntington a Eugene Wigner. Doposud však nikdo neviděl kovový vodík ani v přírodě ani v laboratoři, protože toto skupenství vodíku vyžaduje přítomnost obrovského tlaku nejméně o řádu stovek gigapascalů. Do této doby se vědci pokoušeli vyvinout podobné tlaky pomocí tzv. diamantové kovadlinky, což jsou dva malé diamantové hroty, obrácené proti sobě. Metoda však stačila k vyvolání tlaků jen do 200 GPa, což na vznik kovového deuteria či jiné formy vodíku nestačilo.
Zde ovšem vědci využili právě stroje Z. Ten byl schopen díky působení mohutných magnetických polí (až o velikosti 20 milionů gaussů, což je řádově milionkrát více než v případě magnetického pole Země) nárazově vystavit původně na 20 kelvinů ochlazený vzorek kapalného deuteria tlaku 300 GPa. To už stačilo k jeho přechodu do kovového stavu. Důkazem, že se tak skutečně stalo, byl potvrzený odraz světla od vzorku stlačeného deuteria, které bylo předtím průhledné. Odraz světla je totiž specifickým indikátorem toho, že daný materiál je skutečně kovem a nikoliv izolantem. Nešlo však zřejmě ještě o pevné kovové deuterium.
Zdroje: Phys.Org, Next Big Future, Chemistry World, Science Magazine, Sandia Z-machine
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?
Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka
Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama
Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.
