数以百计的氦化合物可能藏在地幔

颠覆传统观念对元素周期表最不起化学反应的元素,我们化学家发现氦可以形成化合物与许多盐——在正确的压力。这意味着可以有更多比此前认为的氦化合物储存在地球的下地幔,700公里。

2017年一个惊喜的发现,Artem Oganov斯科尔科沃科技研究所的俄罗斯和他的同事们发现氦与钠形成稳定的化合物。“但即使当时我们认为,我们的化合物是一个例外,”承认Oganov,谁没有参与这项新研究。

现在,Eva Zurek从布法罗大学,Mao-sheng苗加州州立大学北岭和他的同事们发现了氦可以与盐反应,有不均匀的阴离子和阳离子,如氟化镁,MgF₂。而氟化镁预计仅是稳定的压力相当于那些在地球的中心- 300 gpa -钙氟化物可能与惰性气体反应压力低至30 gpa。这是尽管氦实际上并不形成任何化学键。

困惑的事实氦似乎并不在Oganov形式债券的钠化合物,苗族,Zurek开始调查把结构连接在一起。使用量子化学计算由刘甄,博士后在苗族的小组,团队意识到氦和平卫士的作用:它减少了离子的电荷之间的相互作用。“如果你有AB₂类型的化合物,可以想象,阴离子不是很高兴,因为他们有更多的阴离子的邻居,互相排斥,苗族解释说“这施压的时候变得更加严重。如果你把氦在那里你缓解这种情况。Na '这也是如此₂他对电子游戏的阴离子的一部分。

我认为这个发现有很大的重要性,“Oganov说。科学家甚至可能不得不重新考虑他们的模型,我们星球的妆,他补充道。很多模型的有关地球的形成是基于假设惰性气体是惰性的,因此,从地球内部完全脱气。”

虽然在宇宙中第二个最丰富的元素,氦是地球上罕见的。光和稳定,气体仅仅遁入空间——地球的原因氦短缺。但绝对有可能氦存储在地幔中的化合物,我们不知道,”Zurek说。

Zurek和苗族现在计划寻求实验验证的计算,以及发现如果氦与极化反应共价化合物二氧化硅。团队也兴奋的可能性使多孔硅材料或同素异形体,首先插入,然后删除氦。”这是野生想但我认为我们的工作是开一个宽门对于可能的应用程序,“苗说。