Kategóriák Tech

Hélium vegyületeket fedeztek fel

Annak ellenére, hogy a hélium a második legelterjedtebb elem az Univerzumban – a hidrogén után – mégsem működik együtt másokkal. A hélium a nemesgázok közé tartozik – amik arról ismertek, hogy csak nagyon nehezen formálnak vegyületeket más elemekkel. Közülük eddig a héliumot hitték a legközömbösebbnek, mivel normál állapotban nincs semmilyen stabil vegyülete.

Azonban most egy nemzetközi kutatócsapat, Artem R. Oganov, a Skoltech kutatója vezetésével, két stabil hélium vegyület létezését jósolta meg – az Na₂He és Na₂He O-t.

A kutatók kísérleti és elméleti magyarázattal is szolgáltak a Na₂He stabilitására, ami akár magyarázatul szolgálhat arra, hogy kémiailag mi is folyik a gázóriásokban és olyan csillagokban amiknél a hélium az egyik legnagyobb összetevő. A csapat tanulmánya a Nature Chemistry folyóiratban jelent meg.

A kutatás szerzői egy kristályos szerkezetet-megjósoló eszközt használtak, a főalapelvek evolúciós algoritmusát az USPEX-et, hogy azzal szisztematikusan keressenek egy stabil hélium vegyületet.

A megjósolt, Na₂He létezését, később az előállításával is bizonyították, amikor is egy gyémánt-üllő-cellán a földihez képest 1,1 milliószoros nyomást keltettek. A vegyület a számítások alapján akár 10 milliószoros nyomás mellet is stabil tud maradni.

„A vegyület amit felfedeztünk nagyon különleges: a hélium atomok nem formálnak semmilyen kötést, a jelenlétük mégis alapjaiban változtatja meg a nátrium atomok közötti interakciót, azzal hogy az elektronokat a kockák közötti űrbe kényszerítik, ami miatt az anyag kitűnően szigetel” mondta Xiao Dong, a tanulmány első szerzője.

Na₂He egy fajta elektrid, ami az ionos sószerű kristályok egy speciális típusa. A pozitív töltésű nátrium ionok egy hálót hoznak létre, amíg a lokalizált elektron párokból egy másik háló jön létre. Mivel az elektronok nagyon erősen lokalizáltak, ezért az anyag szigetel, ami azt jelenti hogy nem vezeti a szabadon folyó elektronokat amik az elektromos áramot alkotják.

A másik vélt hélium vegyület, a Na₂He O, 0,15 és 1,1 millió atmoszféra nyomáson stabil, szintén ionos kristályokat képez a Na₂He-hoz hasonló szerkezettel. Azonban, az elektron párok helyett negatív töltésű oxigén ionok (O²⁻) alkotják a másik hálót.

Ez a kutatás megmutatja, hogy hogyan fedezhetünk fel meglepő jelenségeket az elméleti módszerek és a csúcstechnológiás kísérletek egyesítésével. Kiderült hogy rendkívül furcsa kémiai jelenségek és vegyületek jöhetnek létre szélsőséges körülmények mellet, és ezeknek a jelenségeknek a szerepe a bolygók belsejében még kérdéses,” mondta Oganov.

Forrás: knowridge.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

A fertőzések miatt jelenhettek meg az első melegvérű állatok

A láz hat millió évvel ezelőtt jelent meg az akkori állatoknál, mint a fertőzésekre adott immunválasz. Ezek az állatok viszont…

2019-06-15 9:52 du.

Rejtélyesen hatalmas tömeget fedeztek fel a naprendszer legnagyobb kráterében

Rejtélyesen hatalmas mennyiségű anyagot fedeztek fel a naprendszer legnagyobb kráterének számító holdi Déli-sark-Aitken medencében. A Baylor Egyetem új kutatása szerint…

2019-06-15 9:39 du.

Kiderült hol és mikor alakulhatott ki a kannabisz szívás

A kannabiszt már több évezrede termesztik Kelet-Ázsiában. Azonban viszonylag keveset lehet tudni a növény korai felhasználási módjairól és arról, hogy…

2019-06-15 9:32 du.

Az idegrendszer generációkon átívelő változásokat is képes kiváltani

A fonalférgek szinte az összes élőhelyen megtalálhatóak és az egyik legjobban tanulmányozott élőlényekként tartják számon őket. Amíg gyors szaporodásuk előnyös…

2019-06-13 9:03 du.

Komoly kapcsolat van a tojásokban lévő koleszterin és a szívproblémák között

Egy új felmérés szerint komoly szerepe van az elfogyasztott tojások számának, a szív- és érrendszeri problémák és az elhalálozás kockázatának…

2019-06-13 8:14 du.

Megoldást találtak a napelemek egyik alapvető hibájára

40 év után a Manchester Egyetem kutatói kiderítették mi is áll a napelemek egyik alapvető hibája mögött. A napelemek jelenleg…

2019-06-07 10:40 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.