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南开大学参与的国际研究小组在《自然—化学》发表“高压条件下发现了钠-氦化合物” 已有2人参与
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元素周期表上第二个元素He是一个非常神奇的元素。它是宇宙中含量第二多的元素，是六种稀有气体元素之一。He拥有所有元素中最大的电离能，这意味着He是所有元素里面最难以给电子的。同时He的亲和能几乎观测不到，这就意味着He也难以得到电子。迄今为止，六种稀有气体元素中，氩、氪、氙、氡都有已被确认的化合物存在，但是氖、氦没有被确认的化合物，只有通过范德瓦尔斯力形成的包合物存在。氦和氖是名副其实的“惰性”气体。 氦这种坚固的稳定性源于其闭壳层电子组态：其外壳层是完满的状态，没有空间和其他原子通过共用电子进行结合。不过这是地球表面环境中的情况。 作为宇宙中第二丰富的元素，氦在恒星和巨型气体行星的构成中起着重要作用。在外太空或者地球深处的极端条件下，它可能遵循着不同寻常的规律。如今，研究人员刚刚验证这种奇异的现象。 犹他州立大学的文章共同作者Alex Boldyrev说：“极高的压力，比如在地球的核心或者其他巨型星体中，能够完全改变氦的化学特性。” 北京高压科学研究中心和南开大学的董校博士通过“晶体结构预测”模型进行演算发现，在极度的压力之下，一种稳定的氦钠化合物能够形成。然后他们在金刚石压腔实验中真的创造出了前所未见的化合物：Na2He。实验可以为氦和钠原子提供相当于110万倍地球大气压（相当于地球地幔压力或者木星大气中部）的条件。 南开大学王慧田教授是本次研究的共同通讯作者，据他介绍：“所发现的化合物非常奇特：氦原子通常不会形成任何化学键，而新物质的存在从根本上改变了钠原子间的化学相互作用，迫使电子集中在该结构的立方空间内，同时具有绝缘能力。” |
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