Iron hydrogen. Ang mga siyentipiko ay nagtagumpay sa paglikha ng metallic hydrogen. Kailangan mo ng tulong sa pag-aaral ng isang paksa?

Ang mga siyentipiko mula sa Harvard University ay nagdulot ng malaking kaguluhang pang-agham nang mag-ulat sila na nakakuha ng isang matatag na sample ng metalikong hydrogen. Ang mga resulta ng bagong pag-aaral ay nagtataas ng maraming mga katanungan, ngunit kung ang mga siyentipiko ay namamahala upang makumpirma ang mga ito, ang pagtuklas ay magiging napakahalaga para sa sangkatauhan.

Noong 1935, unang hinulaan ng mga theoretical physicist ang posibilidad ng paglipat ng elementong kemikal na hydrogen sa isang estadong metal sa presyon na 25 gigapascals (ang ganitong uri ng halaga ay tipikal para sa loob ng mga planeta). Gayunpaman, ang mga karagdagang kalkulasyon at maraming mga eksperimento sa compression ng gas ay nagpakita na ang mga kondisyon na kinakailangan para sa pagbuo ng pinakapambihirang metal sa Uniberso ay dapat na mas sukdulan.

Noong 1996 lang nagtagumpay ang isang pangkat ng mga mananaliksik mula sa Livermore National Laboratory sa unang pagkakataon sa pag-synthesize ng metallic hydrogen sa pamamagitan ng shock compression sa mga temperaturang sinusukat sa libu-libong Kelvin. Gayunpaman, kahit na, ayon sa mga siyentipiko, ang sample ay nanatiling matatag sa loob lamang ng isang ikalibo ng isang segundo.

Sa bagong gawain, ginamit ni Isaac Silvera at ng kanyang mga kasamahan ang isang diamond anvil cell. Binubuo ang disenyong ito ng isang maliit na silid na may diameter na mas mababa sa isang milimetro, na pinipiga sa magkabilang panig ng mga espesyal na ginagamot na conical na sintetikong diamante. Dahil sa pambihirang lakas ng materyal na ito, ang presyon ng ilang milyong mga atmospheres ay maaaring malikha sa lugar ng pagtatrabaho. Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng mga transparent na bato ay makikita mo kung ano ang nangyayari sa loob.

Pinuno ng mga siyentipiko ang silid ng hydrogen at lumikha ng presyon sa loob ng 495 gigapascals, na lumampas sa presyon sa gitna ng core ng lupa. Bilang isang resulta, ang mga molekula ng hydrogen ay napakalapit na sila ay naghiwa-hiwalay sa mga atomo. Kasabay nito, ang kanilang nuclei ay nakalinya sa isang sala-sala at nawala ang mga electron, na nagsimulang gumalaw nang random sa loob, tulad ng sa anumang iba pang metal.

"Ito ang banal na grail ng high-pressure physics," sabi ni Silvera sa isang press release ng unibersidad "Ito ang unang halimbawa ng metallic hydrogen sa Earth, kaya kapag tiningnan mo ito, tumitingin ka sa isang bagay na hindi pa umiiral noon. .”

Mga microphotograph ng proseso ng pag-convert ng molecular hydrogen sa atomic hydrogen na may paliwanag na eskematiko.

Kung ang malakas na pahayag ng mga Amerikanong pisiko ay nakumpirma, ito ay maaaring magkaroon ng malalayong kahihinatnan para sa iba't ibang sangay ng aktibidad ng tao. Sa teorya, ang metalikong hydrogen na nabuo sa ilalim ng napakalaking presyon ay mananatili sa istraktura at mga katangian nito kapag ibinalik sa normal na mga kondisyon sa lupa.

At dito na magsisimula ang saya. Ang mga kalkulasyon ay nagpapakita na ang naturang metal ay gaganap sa temperatura ng silid, na hindi maiisip para sa mga umiiral na superconductor, na nagsasagawa ng electric current nang walang pagkawala lamang sa mga temperatura na malapit sa absolute zero.

Sa ganitong materyal, magiging posible na baguhin ang iba't ibang larangan. Ang mga superconducting coils ay maaaring mag-imbak ng enerhiya sa loob ng maraming taon nang walang pagkawala, pagpapabuti ng kahusayan ng enerhiya at pagganap ng maraming mga elektronikong aparato. Bilang karagdagan, ang mga superconductor na may mataas na temperatura ay makakatulong na lumikha ng mga ultra-high-speed na tren na maaaring sumaklaw ng mas malalayong distansya sa isang singil kaysa sa mga modelo ngayon.

Malaki ang pag-asa sa metallic hydrogen sa mga tuntunin ng paglikha ng isang bagong henerasyon ng rocket fuel, na kung saan ay nasa kaunting supply, upang sa panimula ay tumaas .

"Ito ay sumisipsip ng isang malaking halaga ng enerhiya upang maging metallic hydrogen," patuloy ni Silvera "At kung ibabalik mo ito sa molecular hydrogen, ito ay ilalabas, na lilikha ng pinakamalakas na rocket fuel hanggang sa kasalukuyan at kahit na magbabago ng rocket science." .

Ngunit, tulad ng nangyari, hindi lahat ng mga eksperto ay nalulugod, kapwa sa eksperimento mismo at sa mga resulta nito. Kabilang sa mga mananaliksik na nagsalita nang malupit ay ang Russian-German physicist na si Propesor Evgeniy Grigoryants mula sa University of Edinburgh, high-pressure physicist na si Raymond Jeanloz mula sa University of California sa Berkeley at marami pang iba. Mayroong dalawang pangunahing reklamo. Una, kapag pinuputol ang mga diamante para sa anvil, pinahiran sila ng isang manipis na pelikula ng aluminum oxide. Ang ilang mga siyentipiko na hindi kasangkot sa gawain ay naniniwala na ang nakita ng mga mananaliksik sa ilalim ng mikroskopyo ay maaaring maging aluminyo na metal. Pangalawa, marami ang naalarma sa kaisahan ng eksperimento (ang katotohanang hindi pa ito nauulit).

Ngayon lahat, kabilang ang mga may-akda ng gawain mismo, ay sabik na naghihintay sa mga resulta ng paglilinaw ng mga eksperimento. Sa lahat ng oras na ito ang camera ay mananatiling naka-clamp. Dapat munang kumpirmahin ng mga physicist na nakakuha sila ng eksaktong solidong metal at ito ay isang metal sa pangkalahatan. Magiging maganda rin na hiwalay na alamin kung paano kumikilos ang aluminyo oksido sa ilalim ng mga matinding eksperimentong kondisyon.

Kapag natapos na ang lahat ng pagsubok, ilalabas ang bisyo ng brilyante at posibleng simulan ang pag-uulit ng eksperimento. Hanggang sa panahong iyon, ang "labanan para sa metallic hydrogen" ay hindi maaaring ituring na tapos na.

Ang mga resulta ng high-profile na pag-aaral ay nai-publish sa Science.

Larawan ng mga diamond anvil na nagpi-compress ng sample ng molecular hydrogen. Sa mataas na presyon, ang hydrogen ay nagiging atomic, tulad ng ipinapakita sa kanan. Pinagmulan: Dias & Silvera, 2017

Noong 1935, hinulaan ng mga siyentipiko na sina Eugene Wigner at Bell Huntington ang posibilidad ng pag-convert ng hydrogen sa isang metal na estado sa ilalim ng impluwensya ng napakalaking presyon - 250 libong mga atmospheres. Maya-maya, ang puntong ito ng pananaw ay binago, pinataas ng mga eksperto ang pagtatantya ng presyon na kinakailangan para sa isang phase transition. Sa lahat ng oras na ito, ang mga kondisyon ng paglipat ay itinuturing na matamo, at sinubukan ng mga siyentipiko na "kunin ang bar" na kinakailangan para sa paglipat ng hydrogen sa isang bagong yugto. Ang metallic hydrogen ay unang sinubukan noong 1970s. Ang mga paulit-ulit na pagtatangka ay ginawa noong 1996, 2008 at 2011. Nauna nang naiulat na noong 1996, nagawa ng mga siyentipiko mula sa Germany na i-convert ang hydrogen sa isang metal na estado para sa isang bahagi ng isang microsecond, bagaman hindi lahat ay sumasang-ayon dito.

Tulad ng para sa presyon na kinakailangan upang makabuo ng metalikong hydrogen, sa pagbuo ng quantum mechanics at physics sa pangkalahatan, naging malinaw na ang presyon ay dapat na humigit-kumulang 20 beses na mas mataas kaysa sa naunang naisip - hindi 25 GPa, ngunit 400 o kahit na 500 GPa. Ito ay pinaniniwalaan na ang malalaking dami ng metalikong hydrogen ay naroroon sa mga core ng higanteng mga planeta - Jupiter, Saturn at malalaking extrasolar na planeta. Dahil sa gravitational compression, dapat mayroong core ng metallic hydrogen sa ilalim ng gas layer. Malinaw na upang makakuha ng napakalaking presyon, kailangan ang mga espesyal na teknolohiya at pamamaraan. Ang ninanais na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang brilyante na anvil.

Ang lakas ng palihan ay pinahusay ng isang patong ng aluminyo oksido, na napatunayang hindi malalampasan sa mga atomo ng hydrogen. Ang isang sample ng hydrogen ay na-compress sa pagitan ng mga matulis na dulo ng dalawang diamond anvil at sa isang presyon ng 495 GPa, nakamit ng mga siyentipiko ang paglipat ng sample sa metal phase.

Pinagmulan: Dias & Silvera, 2017

Sa anumang kaso, ang sample ay unang nagdilim at pagkatapos ay nagsimulang magpakita ng liwanag. Sa medyo mababang presyon, ang sample ay hindi lampasan ng liwanag at hindi nagsasagawa ng kasalukuyang. Ang eksperimento, na isinagawa ni Isaac Silvera at Ranga Dias, ay naulit. Nagawa ng mga siyentipiko na makamit ang paglipat ng hydrogen sa metallic phase sa unang pagkakataon noong kalagitnaan ng 2016. Ngunit ang mga resulta ng eksperimento ay nangangailangan ng kumpirmasyon at paulit-ulit na eksperimento. Dahil ang mga resulta ng paunang eksperimento ay nakumpirma, maaari silang ituring na tama.

Ang mga siyentipiko ay nagtatrabaho patungo sa kasalukuyang resulta sa loob ng ilang taon. Inabot ng tatlong taon sina Silver at Diaz para lang maabot ang pressure kung saan ang hydrogen ay nasira sa mga indibidwal na atomo. Ang presyon na pinag-uusapan ay 380 GPa.

Pagkatapos nito, ang pagtaas ng presyon ay nagpapahiwatig ng pangangailangan na palakasin ang lakas ng mga anvil ng brilyante na ginamit sa eksperimento. Upang gawin ito, nagsimula silang mag-spray ng isang manipis na pelikula ng aluminum oxide. Nang walang pagpapalakas, ang mga diamante, na siyang pinakamahirap na mineral sa Earth, ay nagsisimulang mabali kapag tumaas ang presyon nang higit sa 400 GPa.

Ang mga siyentipiko ay gumawa ng maraming trabaho sa pag-aaral ng mga diamante. Maaaring may ilang mga dahilan para sa pagkawasak - mula sa mga depekto sa istraktura ng kristal hanggang sa impluwensya ng hydrogen mismo, na naka-compress sa isang malaking density. Upang malutas ang unang problema, maingat na sinuri ng mga espesyalista ang mga istrukturang kristal sa ilalim ng isang mikroskopyo na may mataas na paglaki. "Nang tiningnan namin ang brilyante sa ilalim ng mikroskopyo, natuklasan namin ang mga depekto na ginagawang mahina ang mineral na ito sa mga panlabas na kadahilanan," sabi ni Silvera. Ang pangalawang problema ay nalutas gamit ang sputtering, na pumipigil sa pagtagas ng mga atomo at molekula ng hydrogen.

Mahirap pa ring sabihin kung anong anyo ng metal ang natanggap ng British - solid o likido. Sila mismo ay nahihirapang sabihin, bagaman naniniwala sila na ang hydrogen ay dumaan sa likidong bahagi ng metal, dahil ito ay hinuhulaan ng mga kalkulasyon. Ang sigurado sila ay ang sample ng hydrogen, pagkatapos ng compression, ay naging 15 beses na mas siksik kaysa bago magsimula ang pamamaraan. Ang temperatura ng hydrogen, na inilagay sa isang diamond anvil, ay 15K. Matapos maipasa ang elemento sa bahaging metal, pinainit ito sa 83 K, at napanatili nito ang mga katangian ng metal. Ang mga kalkulasyon ay nagpapakita na ang metallic hydrogen ay maaaring maging metastable, iyon ay, panatilihin ang mga katangian nito kahit na matapos ang mga panlabas na kadahilanan na humantong sa paglipat ng elemento sa metalikong bahagi ay humina.

Bakit kailangan ng isang tao ang metallic hydrogen? Ito ay pinaniniwalaan na sa estado na ito ay nagpapakita ng mga katangian ng isang mataas na temperatura na superconductor. Bilang karagdagan, ang mga metastable na metallic hydrogen compound ay maaaring gamitin bilang compact, mahusay at malinis na rocket fuel. Kaya, kapag ang metal na hydrogen ay pumasa sa molecular phase, humigit-kumulang 20 beses na mas maraming enerhiya ang inilabas kaysa sa pagsunog ng isang kilo ng pinaghalong oxygen at hydrogen - 216 MJ/kg.

"Kailangan namin ng isang malaking halaga ng enerhiya upang makagawa ng metallic hydrogen. At kung i-convert mo ang atomic metallic hydrogen pabalik sa isang molekular na estado, ang lahat ng enerhiya na iyon ay inilabas, upang makagawa tayo ng pinakamalakas na rocket fuel sa mundo, na magbabago ng rocket science, "sabi ng mga may-akda ng pag-aaral. Sa kanilang opinyon, ang bagong gasolina, kung gagamitin, ay magiging madali upang maabot ang ibang mga planeta. Ang oras na ginugol sa paglalakbay sa kanila ay magiging mas kaunti kaysa sa kasalukuyan, gamit ang mga modernong teknolohiya.

Kamakailan lamang, ang dalawang siyentipiko, sina Mikhail Eremts at Ivan Troyan, bilang resulta ng mga eksperimento sa laboratoryo, ay nagawang gumawa ng isang bagay na hindi makamit ng maraming physicist at chemist - upang makakuha ng metallic hydrogen. Tulad ng nalalaman, ang elementong ito sa isang katulad na estado ay maaaring magpakita ng mga katangian ng isang superconductor sa temperatura ng silid. Samakatuwid, ang pagtuklas ay naging isang tunay na sensasyon.

Sa palagay ko marami sa atin, kahit noong tayo ay nasa paaralan, ay madalas na nagtataka kung bakit ang hydrogen, na kilala ng lahat at mahal na mahal natin, ay nasa dalawang grupo sa periodic table - sa I at sa VII. At, marahil, ang mga nagtanong ng tanong na ito sa isang guro ng kimika ay natutunan mula sa kanya na ito ay nangyayari dahil dahil ang 1s electronic level ay naglalaman ng hindi hihigit sa dalawang electron, kung gayon ang hydrogen atom (na mayroong isa) sa pangkalahatan ay walang pakialam - para sa In order upang makamit ang isang matatag na pagsasaayos ng elektron, maaari mong parehong makakuha ng elektron ng ibang tao at mawala ang iyong sariling elektron.

Iyon ang dahilan kung bakit maaari itong magbigay ng isang elektron, tulad ng ginagawa ng mga metal (sa pagbuo ng hydrogen halides), at nakakaakit din ng ibang tao sa sarili nito, tulad ng ginagawa ng mga di-metal (sa pagbuo ng mga metal hydrides). Bukod dito, tulad ng ipinapakita ng karanasan, ang hydrogen ay ibinibigay nang mas madali kaysa sa inalis. Batay dito, makatuwirang ipagpalagay na "sa puso" ito ay metal pa rin.

Gayunpaman, hindi lahat ay napakasimple, lalo na pagdating sa mga pisikal na katangian ng elementong ito. Karaniwan, tulad ng naaalala natin, ang hydrogen ay isang gas, ngunit ito ay hindi pangkaraniwan para sa mga metal sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga ito ay kadalasang mga solido (at kung minsan ay mga likido). Bilang karagdagan, ang hydrogen sa dalisay nitong anyo ay kumikilos bilang isang dielectric, habang ang mga metal ay karaniwang mga conductor. Batay dito, karamihan sa mga chemist at physicist ay may posibilidad na makita ang gas na ito bilang isang non-metal.

Gayunpaman, ang ilang mga siyentipiko ay naniniwala na sa ilalim ng mga espesyal na kondisyon ay maaaring gawin ang hydrogen upang kumilos bilang isang metal. Noong 1935, iminungkahi ng mga Amerikanong mananaliksik na sina Eugene Wigner at Hillard Huntington na ang molecular hydrogen sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na presyon (isang bagay sa rehiyon ng 250,000 atmospheres) ay dapat magkaroon ng mga katangiang metal. Bukod dito, ayon sa mga kalkulasyon, ang metallic hydrogen ay maaaring magbago sa isang superconducting state sa temperatura na 200-400 K (at ito ay mula -73 hanggang + 127 degrees Celsius, iyon ay, ang temperatura ng silid ay bumabagsak din sa saklaw na ito!).

Natuklasan din ng mga siyentipiko na ang metallic hydrogen ay maaaring maging metastable, iyon ay, pagkatapos alisin ang presyon, hindi ito agad na babalik sa karaniwang estado ng isang gas na may mga katangian ng dielectric, ngunit mananatiling isang superconductor sa loob ng ilang panahon.

Tulad ng nakikita mo, kung ang mga tao ay nakakakuha ng metal na hydrogen kahit papaano, ang problema sa paglikha ng mga de-koryenteng superconductor na gumagana sa mga temperatura na normal para sa sangkatauhan ay malulutas nang isang beses at para sa lahat. Ngunit ang problema ay halos walang ganoong bagay sa kalikasan. Totoo, pinaniniwalaan na maaari itong maging sa sapat na dami sa itaas na mga layer ng "crust" ng Jupiter, kung saan, tulad ng nalalaman, ang presyon ay napakataas, ngunit hindi mo ito makukuha mula doon. Walang paraan na lilipad tayo sa kalapit na Mars, lalo na sa Jupiter...

Iyon ang dahilan kung bakit sinusubukan ng mga siyentipiko na makakuha ng metallic hydrogen sa laboratoryo sa loob ng mahabang panahon. Gayunpaman, ang tanong kung ang nais na "metallization" ay naobserbahan sa mga eksperimentong ito ay nananatiling kontrobersyal - ang mga mananaliksik ay hindi makapagbigay ng nakakumbinsi na ebidensya. Bukod dito, ang isang bilang ng mga eksperimento ay nagpahiwatig ng kabaligtaran - sa kamakailang mga eksperimento na isinagawa sa mga temperatura sa ibaba 100 K, ipinakita na ang hydrogen ay nagpapanatili ng isang molecular dielectric na estado kahit na sa ilalim ng isang presyon ng 300 GPa. Iyon ay, kahit na sa gayong mala-impiyernong mga kondisyon, ang matigas na elemento ay hindi nais na maging metal.

Gayunpaman, noong isang araw ang buong siyentipikong mundo ay nagulat sa balita na ang dalawang siyentipiko mula sa Max Planck Institute of Chemistry sa Mainz, sina Mikhail Eremets at Ivan Troyan, ay nakuha ang pinakahihintay na metallic hydrogen sa mga kondisyon ng laboratoryo. Tulad ng sumusunod mula sa artikulo ng mga eksperimento (maaari mong basahin ito), ginamit nila ang tinatawag na diamond anvil - isang pag-install ng dalawang kristal na brilyante, sa pagitan ng mga tip kung saan inilagay ang isang insulating gasket.

Ang isang sample (gas sa isang compressible container) na may diameter na ~10 at isang kapal na ~2 μm ay inilagay sa butas nito. Upang maitala ang paglaban, ang manipis (mga 50 nm ang lapad) na mga electrodes ay konektado dito. Pagkatapos nito, unti-unting pinataas ng mga siyentipiko ang presyon at sinusubaybayan ang mga pagbabago sa mga katangian ng hydrogen. Sa pamamagitan ng paraan, ang lahat ng ito ay nangyari sa temperatura ng silid (iyon ay, sa 295 K o 22 degrees Celsius).

Ayon sa mga eksperimento, kapag ang presyon ay umabot sa 178 GPa, ang hydrogen at ang insulating gasket ay nanatiling transparent. Gayunpaman, nang maglaon, sa 200 GPa, ang sample ay nagsimulang magdilim, iyon ay, ito ay naging opaque (ang unang katibayan ng pagbabago nito sa isang metal). Sa karagdagang pagtaas ng presyon, sa paligid ng 234 GPa ang sample ay naging ganap na malabo, at sa 250 GPa, at higit pa, nagsimula itong magpakita ng liwanag (iyon ay, nagsimula itong lumiwanag, tulad ng karamihan sa mga metal).

Napag-alaman din na ang isang presyon ng 220 GPa ay humantong sa hitsura ng electrical conductivity sa sample, at ang pagtaas ng presyon sa 260-270 GPa ay nagdulot ng isang matalim na pagtaas sa conductivity, na nagpapatatag sa isang bagong antas at halos hindi nagbabago kung ang presyon ay itinaas sa 300 GPa. Itinuturing ng mga pisiko ang gayong pagbabago sa mga katangian ng isang substansiya bilang tanda ng isang paglipat sa estadong metal.

Kapansin-pansin, ang isang katulad na palagay ay nakumpirma sa panahon ng control laser irradiation: sa mga presyon hanggang sa 260 GPa, ang epekto ng isang helium-neon laser sa sample ay humantong sa pagbaba ng resistensya, at pagkatapos nito ay nagbigay ito ng kabaligtaran na epekto (na kadalasang nangyayari sa ilalim ng tulad ng mga kondisyon na may mga metal).

Upang tuluyang matiyak na nakakuha sila ng metallic hydrogen at hindi ng iba pa, pinalamig nina Eremets at Troyan ang sample sa 30 degrees Kelvin. At kahit na bahagyang tumaas ang paglaban, ang sample ay hindi nawalan ng electrical conductivity. nanatiling conductive. Ang reverse transformation ng metal phase sa molecular hydrogen ay nagsimula lamang kapag ang pressure ay nabawasan sa 200 GPa.

Kaya, tila, ang mga Aleman na pisiko ng pinagmulang Ruso, sina Mikhail Eremets at Ivan Troyan, ay nakakuha ng metal na hydrogen sa unang pagkakataon. At kahit na ang pagtuklas na ito ay gumawa ng malaking impresyon sa maraming mga kasamahan, mayroon ding mga nag-aalinlangan na nag-alinlangan sa kawastuhan ng eksperimento. Pansinin nila na sa mga eksperimentong ito, ang mga metal na electrodes at epoxy resin ay maaaring makipag-ugnayan sa hydrogen sa panahon ng compression at lubos na papangitin ang mga resulta.

At itinuro ng authoritative materials scientist na si Arthur Ruoff mula sa Cornell University (USA) ang isang kakaibang bagay - sa kanyang opinyon, tila napakahinala na ang resistensya ng metal sample kapag pinalamig hanggang 30 K ay tumaas ng hanggang 20 porsiyento! Sinabi niya na para sa isang tipikal na metal sa ilalim ng gayong mga kondisyon dapat itong bumaba o magpakita ng mas makabuluhang pagtaas.

Ministri ng Edukasyon at Agham ng Russian Federation

Pederal na Ahensya para sa Edukasyon

Institusyong pang-edukasyon ng estado

Propesyonal na mas mataas na institusyong OSU

gawaing kurso

Metallic hydrogen

Nakumpleto ng isang mag-aaral

Mga Pangkat 08Phys(b)

Pihugina Ekaterina

Sinuri ni: Arifullin M.R.

Panimula

Metallic hydrogen

Ang pagpapayaman ng mga sangkap na may hydrogen ay ang landas sa "metallization" nito

3. Isang layer ng metallic hydrogen malapit sa Jupiter

4. Panloob na istraktura ng Jupiter

Konklusyon

Panitikan

Panimula

Tulad ng nalalaman, sa ilalim ng normal na mga kondisyon (sabihin, sa atmospheric pressure), ang hydrogen ay binubuo ng mga molekula, kumukulo sa Tc = 20.3 K at nagpapatigas sa Tt = 14 K. Ang density ng solid hydrogen ay p = 0.076 g/cm 3 at ito ay isang dielectric. Gayunpaman, na may sapat na malakas na compression, kapag ang mga panlabas na atomic shell ay durog, ang lahat ng mga sangkap ay dapat magbago sa metal na estado. Ang isang magaspang na pagtatantya ng density ng metalikong hydrogen ay maaaring makuha kung ipagpalagay natin na ang distansya sa pagitan ng mga proton ay nasa pagkakasunud-sunod ng Bohr radius. Ang dami, bagaman hindi mapagkakatiwalaan, ang mga kalkulasyon ay humantong sa isang mas mababang density: halimbawa, ayon sa, ang molecular hydrogen ay nasa thermodynamic equilibrium na may metallic hydrogen sa isang presyon p = 2.60 Mbar, kapag ang density ng metallic hydrogen ay p = 1.15 g/cm 3(density ng molecular hydrogen sa kasong ito p = 0.76 g/cm 3). Ayon kay )