Idrogeno metallico

Nella classificazione degli elementi si indica il loro stato di aggregazione e le loro proprietà tra cui quella di condurre calore ed elettricità tipica dei metalli. Si è portati quindi a ritenere che le proprietà di un metallo, un gas o un non metallo siano sempre gli stessi ma in realtà sono quelle che gli elementi esibiscono sulla Terra.

Nell’Universo in cui si verificano casi di pressione e temperatura inusitate sulla Terra si ha una modificazione delle le proprietà degli elementi: Plutone, ad esempio, è ricoperto di azoto solido, mentre in alcuni pianeti extrasolari, ovvero quei pianeti che orbitano attorno a una stella diversa dal Sole, la pioggia è costituita da metallo liquido.

Vicino ai nuclei dei giganti gassosi ovvero dei pianeti non costituiti prevalentemente da roccia, gli elementi sono sottoposti a pressioni estreme che sono in grado di riorganizzare gli orbitali atomici con conseguenti variazioni dei tipi di legame che osserviamo sulla Terra.

Già 80 anni fa i fisici Wigner e Huntington ipotizzarono l’esistenza di idrogeno metallico a pressioni estreme ma tali supposizioni non erano state supportate da evidenze sperimentali tanto che l’idrogeno metallico fu descritto come “il Santo Graal della fisica ad alta pressione”.

L’idrogeno è il più semplice degli elementi e, nella sua forma isotopica più diffusa, detta Protio, è costituito da un nucleo contenente un solo protone, e da un elettrone. È l’elemento più leggero e, secondo la meccanica quantistica, ha un’energia significativa anche a bassissime temperature motivo per il quale ha una temperatura di solidificazione di 14 gradi oltre lo zero assoluto.

Nel 2011 gli scienziati della NASA ipotizzarono che l’idrogeno metallico, metastabile a temperatura e pressione ambiente, potesse costituire il miglior combustibile chimico per i razzi in quanto gli atomi si sarebbero ricombinati spontaneamente per formare H2 e si ipotizzò di iniettare elettroni all’idrogeno allo stato solido per trasformare l’idrogeno solido sotto forma molecolare in idrogeno metallico.

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Author: Chimicamo

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