ধাতব হাইড্রোজেন

ধাতব হাইড্রোজেন হলো হাইড্রোজেনের একটি দশা। এই দশায়, হাইড্রোজেন তড়িৎ পরিবাহীর মত আচরণ করে। ১৯৩৫ সালদ তাত্ত্বিক ক্ষেত্রে ইউজিন পল উইগনার ও হিলার্ড বেল হান্টিংটন কর্তৃক তাত্ত্বিকভাবে এই দশার প্রস্তাবনা করা হয়।^[১]

উচ্চ চাপ ও তাপে ধাতব হাইড্রোজেন কঠিনের পরিবর্তে তরল অবস্থায় থাকে এবং গবেষকরা মনে করেন, বৃহস্পতি, শনি ও কিছু বহির্গ্রহের মহাকর্ষীয়ভাবে সংকোচিত ও উত্তপ্ত অভ্যন্তরে অনেক পরিমাণে এদের উপস্থিতি থাকতে পারে।^[২]

তাত্ত্বিক প্রস্তাবনা[সম্পাদনা]

চাপের অধীন হাইড্রোজেন[সম্পাদনা]

পর্যায় সারণীতে হাইড্রোজেনকে ক্ষার ধাতু সমূহের শ্রেণীর সবার উপরে স্থান দেওয়া হলেও সাধারণ পরিস্থিতিতে হাইড্রোজেন ক্ষার ধাতু সমূহের বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে না। পরিবর্তে, এটি হ্যালোজেন ও পর্যায় সারণির দ্বিতীয় সারির মৌল যেমন নাইট্রোজেন বা অক্সিজেনের অনুরূপ দ্বিপরমাণুক অণু (H₂) গঠন করে। বায়ুমন্ডলীয় চাপে, দ্বিপরমাণুক হাইড্রোজেন হলো গ্যাস যা অতি নিম্ন তাপমাত্রায় তরল বা কঠিনে পরিণত হয় (পরম শূন্যের ২০ ডিগ্রি ও ১৪ ডিগ্রি উপরে)। ইউজিন পল উইগনার ও হিলার্ড বেল হান্টিংটন প্রস্তাবনা দেন যে, ২৫ GPa (২৫০,০০০ atm; ৩,৬০০,০০০ psi) এর কাছাকাছি বিশাল পরিমাণ চাপে হাইড্রোজেন ধাতু ধাতব বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবেঃ পৃথক H₂ অণুর পরিবর্তে (দুইটি প্রোটন ও দুইটি ইলেক্ট্রনের মধ্যে বন্ধনে গঠিত) প্রোটন ও সঞ্চারণশীল ইলেকট্রনের একটি কঠিন ল্যাটিস নিয়ে একটি বাল্ক দশা গঠিত হবে।^[১] তখন থেকে, পরীক্ষাগারে ধাতব হাইড্রোজেন তৈরীকে বলা হচ্ছে "দ্যা হলি গ্রেইল অভ হাই-প্রেসার ফিজিক্স" (উচ্চ-চাপ পদার্থ বিজ্ঞানের পবিত্র ঈস্পিত বস্তু)।^[৩]

অবশেষে দেখা যায় যে প্রাথমিকভাবে যে চাপের কথা বলা হয়েছিলো তা আসলে অনেক কম।^[৪] পরবর্তী গণনা অনুযায়ী চাপ অনেক বেশি কিন্তু সম্ভাব্যভাবে অভিগম্য যার মান ৪০০ GPa (৩,৯০০,০০০ atm; ৫৮,০০০,০০০ psi)। ^[৫]^[৬]

আরও দেখুন[সম্পাদনা]

তথ্যসূত্র[সম্পাদনা]

↑ ^ক ^খ Wigner, E.; Huntington, H. B. (১৯৩৫)। "On the possibility of a metallic modification of hydrogen"। Journal of Chemical Physics। 3 (12): 764। ডিওআই:10.1063/1.1749590। বিবকোড:1935JChPh...3..764W।
↑ Guillot, T.; Stevenson, D. J.; Hubbard, W. B.; Saumon, D. (২০০৪)। "Chapter 3: The Interior of Jupiter"। Bagenal, F.; Dowling, T. E.; McKinnon, W. B। Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere। Cambridge University Press। আইএসবিএন 978-0-521-81808-7।
↑ "High-pressure scientists 'journey' to the center of the Earth, but can't find elusive metallic hydrogen" (Press release). ScienceDaily. 6 May 1998. https://www.sciencedaily.com/releases/1998/05/980512080541.htm। সংগৃহীত হয়েছে 28 January 2017.
↑ Loubeyre, P.; ও অন্যান্য (১৯৯৬)। "X-ray diffraction and equation of state of hydrogen at megabar pressures"। Nature। 383 (6602): 702–704। ডিওআই:10.1038/383702a0। বিবকোড:1996Natur.383..702L।
↑ Azadi, S.; Monserrat, B.; Foulkes, W.M.C.; Needs, R.J. (২০১৪)। "Dissociation of High-Pressure Solid Molecular Hydrogen: A Quantum Monte Carlo and Anharmonic Vibrational Study"। Phys. Rev. Lett.। 112 (16): 165501। arXiv:1403.3681 । ডিওআই:10.1103/PhysRevLett.112.165501। পিএমআইডি 24815656। বিবকোড:2014PhRvL.112p5501A।
↑ McMinis, J.; Clay, R.C.; Lee, D.; Morales, M.A. (২০১৫)। "Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure"। Phys. Rev. Lett.। 114 (10): 105305। ডিওআই:10.1103/PhysRevLett.114.105305 । পিএমআইডি 25815944। বিবকোড:2015PhRvL.114j5305M।

[Wigner1935-1] ক ^খ Wigner, E.; Huntington, H. B. (১৯৩৫)। "On the possibility of a metallic modification of hydrogen"। Journal of Chemical Physics। 3 (12): 764। ডিওআই:10.1063/1.1749590। বিবকোড:1935JChPh...3..764W।

[guillot04-2] Guillot, T.; Stevenson, D. J.; Hubbard, W. B.; Saumon, D. (২০০৪)। "Chapter 3: The Interior of Jupiter"। Bagenal, F.; Dowling, T. E.; McKinnon, W. B। Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere। Cambridge University Press। আইএসবিএন 978-0-521-81808-7।

[3] "High-pressure scientists 'journey' to the center of the Earth, but can't find elusive metallic hydrogen" (Press release). ScienceDaily. 6 May 1998. https://www.sciencedaily.com/releases/1998/05/980512080541.htm। সংগৃহীত হয়েছে 28 January 2017.

[4] Loubeyre, P.; ও অন্যান্য (১৯৯৬)। "X-ray diffraction and equation of state of hydrogen at megabar pressures"। Nature। 383 (6602): 702–704। ডিওআই:10.1038/383702a0। বিবকোড:1996Natur.383..702L।

[5] Azadi, S.; Monserrat, B.; Foulkes, W.M.C.; Needs, R.J. (২০১৪)। "Dissociation of High-Pressure Solid Molecular Hydrogen: A Quantum Monte Carlo and Anharmonic Vibrational Study"। Phys. Rev. Lett.। 112 (16): 165501। arXiv:1403.3681 । ডিওআই:10.1103/PhysRevLett.112.165501। পিএমআইডি 24815656। বিবকোড:2014PhRvL.112p5501A।

[6] McMinis, J.; Clay, R.C.; Lee, D.; Morales, M.A. (২০১৫)। "Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure"। Phys. Rev. Lett.। 114 (10): 105305। ডিওআই:10.1103/PhysRevLett.114.105305 । পিএমআইডি 25815944। বিবকোড:2015PhRvL.114j5305M।

[১]

[২]

[৩]

[৪]

[৫]

[৬]