氦化钠到底有没有争议

氦化钠，化学式Na₂He，2016年研制出的化学物质。

我们知道，氦是宇宙中含量第二多的元素，是七种稀有气体元素之一，很难与其他元素发生作用。然而，在极端条件下，稀有气体又可以分为两类：其中氪、氙、氡、鿫相对活跃，而氩、氖、氦则非常稳定。

而在2017年，中国 研究人员在相当于100万个标准大气压的环境下 ，制造出了一种氦化合物―氦化钠。其化学式为Na₂He。

研究人员已经找到其他元素与氦进行配对的方法。但一直以来，都没有形成什么能够稳定存在的物质。最常见的例子就是氦与其他元素的分子间作用力（范德华力），无需共价键或者离子键就可以存在。在极低的温度下，氦确实可以形成范德华力，但极其微弱，无法长久保持。

氦这种坚固的稳定力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AlexBoldyrev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。”

研究人员通过“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100万倍地球大气压的条件。

这一结果太出人意料，因此发表的时候遇到了巨大的困难，研究人员花了两年多的时间去说服审稿人和编辑。

基于这些结果，研究团队预测，如果压力达到他们实验水平的一千万倍，那么钠将可以很容易地和氦气反应生成稳定的Na2He。更为奇妙的是，这种化合物的构成并不需要任何化学键。

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。”

Na2He的晶体结构，由钠原子(紫色)和氦原子(绿色)交替，共用电子(红色)存在于其间的区域。

“这并不是真的化学键，”Popov说，“但是氦能够使这一结构稳定存在。如果你把氦原子挪走，该结构将无法保持稳定。”