金属氢是怎么来的，主要的用途是什么？未来能组装“氢弹”？

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金属氢是一种理论上可以实现室温超导、高能密度和强磁性的物质，被誉为高压物理领域的“皇冠上的明珠”。然而，要制造出金属氢并让它在常温常压下稳定存在，却是一个极其困难的挑战。

本文将介绍金属氢的基本概念和特点，以及它在科学和工业上的潜在应用，特别是作为未来可能改变战争形态的超级炸弹——氢弹的关键材料。

金属氢的性质和用途

金属氢，这个东西可能让很多人感到困惑，毕竟我们平时接触到的氢都是一种无色无味的气体，怎么会变成金属呢？

其实，金属氢是一种非常特殊的物质，它是氢元素在极高压力下形成的一种简并态，就像水在低温下变成冰一样。

金属氢的原子间隔非常小，比一个电子的波长还要短，这样就导致了电子脱离了原子轨道，自由地在晶体中运动，就像金属中的电子一样。所以，金属氢也具有着金属的特性，比如能导电、能反射光线等。

压缩后，分子被破坏，变成所有原子紧紧堆在一起，电子像其他金属中的自由电子一样，不再受某个原子核的束缚，可以在电场下定向流动，轻而易举地从绝缘体变成导体，甚至超导体。

超导体是电阻为零的导体，如果用这种导体来做导线，可以实现零损耗传输电力。如果用超导体来替换现在所有的导线的话，全世界每年可以节省大约15,000亿度电，大致相当于印度全国一年的发电量！

如果用超导体来制作计算机芯片，芯片的性能将大大提高，突破线有很多局限。如果用超导线圈来制作磁铁，将产生比稀土磁铁还要强大得多的磁性，甚至可以用来约束核聚变反应。超导磁铁是核聚变发电设备的核心部件之一，它可以控制住核聚变中的高温等离子体，不用担心设备被烧坏。

还有，金属氢也是一种高能燃料，它能够释放出比普通氢强大数百倍的能量，可以作为超强炸药。它比目前所有的化学炸药威力都强很多，甚至比我们前面提到的全氮物质的理论爆炸能量还要强好几倍。

如果要用金属氢制造炸弹的话，同样大小的炸弹，其爆炸威力将仅次于核武器。如果金属氢像普通炸药那样，在常温常压下能够安全可控，显然更有利于制造小型化、大威力的炸弹。

这种炸弹做成多弹头导弹的话，将给敌人带来防不胜防的实在威胁。这对于核聚变、核武器等领域都有着无限的潜力。

另外，从理论上来说，所有的炸药都有希望制作成火箭燃料。爆炸威力越大的炸药给火箭带来的比冲越大。金属氢爆炸释放的能量非常大，其比冲有可能达到甚至超过电推进发动机的比冲，同时还能达到甚至超过主流火箭发动机的推力。

由于金属氢的密度较大，能量密度也很高，用它来做火箭燃料的话，火箭更容易做到小型化，推重比大大提高。如果解决了金属氢无法在常温常压下稳定存在的难题，那么星际旅行将成为现实。

金属氢制造和储存难题

金属氢虽然具有极大应用潜力，但是极为稀有，在自然界中几乎不存在。要在实验室中制造金属氢，需要施加极高的压力，约为400GPa，相当于地球内核的压力。这样的压力，就算你把一座珠穆朗玛峰放在一个针尖上，也不够压出金属氢来。

而且，这还不是最大的难题。即使你能够达到足够的压力，你还要保证样品不会泄漏或损坏，还要能够检测出样品是否真的转化为金属氢。这些都是非常困难和复杂的工作。

目前，科学家们使用的主要方法是钻石对顶砧，即将氢气夹在两个钻石的尖端之间，然后用激光或电流来加压。但这种方法存在很多问题，比如钻石的损坏、样品的泄漏、温度的控制等。而且，由于金属氢对光和电的反应都很微弱，很难用常规的方法来证实它的存在。

因此，制造金属氢是一个巨大的挑战，也是一个悬赏丰厚的课题。自从1935年美国物理学家埃德华·温斯洛·伦纳德和希尔伯特·亨特首次提出金属氢的理论以来，科学家们就一直在努力寻找合成金属氢的方法。

直到2023年4月，只有一个美国团队宣称成功地制造出了金属氢。然而，他们的成果并没有得到同行的认可和复验，而且他们还一不小心把产品给弄丢了。这让人不禁怀疑，他们是否真的制造出了金属氢？还是只是在玩弄媒体和公众？这个谜团至今没有解开。

另外，即使能够制造出金属氢，保存它也是一个大问题。因为金属氢非常敏感和危险，一旦释放了压力或受到了外界干扰，就会恢复成普通氢或发生爆炸。这对于实验人员和设备都是一个巨大的威胁。

事实上，已经有过几起金属氢实验事故的报道 ，造成了人员伤亡和设备损毁。所以，制造和保存金属氢是一个非常危险和艰巨的任务。

金属氢能否制造更强大的氢弹

上面我们知道金属氢能用于制作超强炸弹，那么，它是否能用于制造更强大的氢弹呢？这个问题可能让很多人感到好奇，毕竟我们都知道氢弹是目前已知的最强大的核武器，它能够释放出比原子弹强大数千倍的能量。

那么，如果能够使用金属氢作为核聚变材料，氢弹的威力会不会更加恐怖呢？答案是肯定的。金属氢能够用于制造更强大的氢弹，而且还能使氢弹的设计更加简单和便宜。为什么呢？这就要从氢弹的原理说起了。

目前的氢弹需要借助原子弹（利用核裂变反应产生能量）来引爆核聚变材料（如 氘化锂-6 ），这种设计称为“三相弹”或“泰勒-乌拉姆方案”。

这种方案有几个缺点，比如需要使用稀有和昂贵的核裂变材料（如铀、钚），需要复杂和精密的结构和控制系统，需要占用较大的体积和重量，还有可能造成核泄漏和环境污染。

如果能够使用金属氢作为核聚变材料，那么就可以省去原子弹这个步骤，直接利用外部刺激（如激光或电磁脉冲）来引发核聚变反应。这样就可以制造出更小、更轻、更简单、更安全、更便宜、更强大的氢弹，甚至可以实现可控的核聚变反应，从而开辟新的能源领域。

那么，金属氢为什么能够直接引发核聚变反应呢？这是因为金属氢具有极高的密度、压缩性和导电性，这些性质使得金属氢能够在外部刺激下迅速产生高温高压的环境，从而触发核聚变反应。而且，金属氢本身就是由单个质子和电子组成的晶体结构，它比普通氢更容易发生核聚变反应。

金属氢如此具有潜力，可以说一旦实现技术突破就能带来不可估量的好处，那中国在金属氢领域有没有突破性的进展呢？答案是肯定的。毕竟我们都知道中国是一个科技大国，有着许多优秀的科学家和先进的设备。

2019年，中国团队提出了一种全新的方法获得金属氢。这种新方法就是用一种特别结实的材料把金属氢给包起来，这个材料是一种非常结实的中空材料，现在已经应用到很多领域中了。

它能把金属氢包裹起来，而且不会被撑爆。不仅如此，有了包装材料的协助，氢气只需在163.5G帕，也就是163万个大气压环境下，就可以变成金属氢了。这种被包裹的金属氢依然具有金属性和十分超导性。

至于还会不会爆炸，报道中没有提到。比较遗憾的是，这个方案是理论计算出来的，并没有付出实践。不知道近两年有没有人能够把这项技术变成现实。一旦变成现实并实现批量生产，这种包裹起来的常温超导金属氢将成为改变世界的重要材料。

总之，中国在金属氢领域取得了举世瞩目的成就，展现了中国科技实力和国际影响力。我们相信，在不久的将来，中国将在金属氢领域取得更多更大的突破。

结语

金属氢是一种具有巨大潜力和价值的物质，它不仅能为科学和工业带来创新和进步，也能为人类探索宇宙和理解自然提供新的视角和工具。

然而，金属氢也是一种极其难得和敏感的物质，它需要我们付出巨大的努力和智慧才能制造和稳定。更重要的是，金属氢也是一种可能改变世界格局和安全局势的物质，它需要我们有足够的责任感和良知来使用和管理。

作为一个在金属氢研究方面有着重要地位和影响力的国家，中国应该发挥自身的优势和创新，同时也要积极参与国际交流和合作，共同推动金属氢的研发进展。