Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли)

Вместе с тем кремний в обычных условиях не металл, а полупроводник, и в нем не удается сохранить истинный твердый раствор водорода при комнатной температуре. Поэтому с кремнием эксперименты не проводились. Однако в интервале давлений 112–125 килобар решетка кремния трансформируется в более плотную модификацию, и при этом происходит переход типа «полупроводник → металл», т.е. кремний в недрах нашей планеты с уровня 375 км и глубже становится металлом по всем физическим свойствам. И поскольку в таблице Менделеева он стоит непосредственно над титаном, то свойства металлизированного кремния должны быть очень сходными со свойствами титана.

Работа уральских физиков весьма укрепила мою уверенность в собственной правоте, и с этой уверенностью я вновь отправился к ученым мужам, которые так неласково меня приняли поначалу. Разумеется, я жаждал реванша и ждал покаяния. Но ни того, ни другого не получил. У них, у физиков-экспериментаторов, нет жестких канонов, с которыми они за долгое время сосуществования могли бы сродниться душой и телом и воспринимать их крушение болезненно. У них все быстро меняется, и только захочешь что-нибудь возвести в догму, как она рушится в связи с новыми результатами. Они к этому привыкли и восприняли реальность предсказанного мной явления как в общем-то рутинное событие. И все же им было любопытно узнать, какая модель физического процесса позволила предсказать неизвестное ранее физическое явление.

Эта модель удивительно проста. Все основано на сопоставлении размеров голого протона и атомов металлов, слагающих кристаллическую решетку. Они различаются на 5 порядков, т.е. в сто тысяч раз! Если представить протон в виде зернышка мака размером в 1 миллиметр, то атомы будут шарами с диаметром в 100 метров, в сечении это будет больше футбольного поля. При уплотнении металлов в 5 раз диаметр этих шаров будет 60 метров, т. е. будет все та же разница в 5 порядков между размерностью протона и атомами многократно сжатого металла. Теперь представьте себе, что практически вся масса атома сосредоточена в ядре (масса покоя электрона примерно в 1850 раз меньше массы протона или нейтрона), и ядро металла, в наших модельных представлениях, будет небольшой горошиной, которая затерялась где-то в центре футбольного поля. Получается, что весь объем заполнен электронами, представляющими собой непонятно что, но только не корпускулы, а скорее какие-то энергетические волны-вихри с эфемерной массой, да еще сильно растянутые по своим орбитам. Среди этих «футбольных полей» гуляет миллиметровая бусинка-протон с точечной концентрацией заряда и массы.

Вспомним, что внешняя электронная оболочка металла занимает преобладающую (в несколько раз) долю объема атома, а электронов в ней на порядок меньше. Что запрещает протону заходить в эту сравнительно слабо заселенную зону? «Кулоновский барьер» ядра (?), но он практически полностью экранирован внутренними плотными электронными оболочками. Диффузия водорода в металлах может на 7 порядков превышать скорость диффузии других элементов. Только представьте: водород за секунды проходит расстояние, на преодоление которого другому элементу требуются годы. И все это потому, что водород диффундирует в виде протона, размеры которого исчезающе малы в сравнении с атомами, составляющими решетку (маковое зернышко на футбольном поле).

Металловеды также установили, что скорость диффузии водорода одинакова, что через монокристалл, что через образец, в котором после холодной прокатки «набито» великое множество дислокаций, вакансий, границ зерен и др. несплошностей решетки, обычно являющихся путями ускоренной диффузии примесных атомов. Чтобы примесному атому переместиться в соседнее междоузлие, ему нужно преодолеть потенциальный барьер в виде плотно окружающих его атомов кристаллической решетки, на что требуется энергия (энергия активации диффузии). Поэтому примесные атомы для ускорения диффузии используют различные нарушения решетки, где эти барьеры ослаблены или отсутствуют. И совершенно очевидно, что протону эти барьеры не создают никакой преграды, он способен проходить сквозь сами атомы металлов, поскольку для него внешние электронные оболочки, по сути, пустота.