ヘリウム化二ナトリウムのソースを表示

'''ヘリウム化二ナトリウム'''（へりうむかになとりうむ）は、[[化学式]]Na<sub>2</sub>Heで表される[[化合物]]である。世界で初めて発見・合成された[[熱力学]]的に安定な[[ヘリウム]]の化合物である<ref name="c"/><ref name="he">{{Cite web|和書|url=https://www.chem-station.com/blog/2017/02/helium.html|publisher=Chem-Station|title=教科書を書き換えるか！？ヘリウムの化合物|accessdate=2020-04-07}}</ref>{{efn|後述するようにごく少数ではあるが、ヘリウムの[[包接化合物]]（inclusion compouns）はこれまでに発見されていた<ref name="c"/>。}}。

== 概要 ==
ヘリウムや[[ネオン]]は[[第18族元素]]の中でも極めて反応性に乏しく、ヘリウムの[[イオン化エネルギー]]はすべての元素の中で最大であり24.59 [[エレクトロンボルト|eV]]にも及ぶ<ref name="he"/><ref name="c"/>。ヘリウムやネオン以外の第18族元素の化合物は以前より見つかっていた<ref name="he"/>が、ヘリウムの化合物はヘリウム化二ナトリウムの発見まで[[ヘリウム原子]]が[[ファンデルワールス力]]で結合した[[ファンデルワールス分子]]や[[包接化合物]]以外はほとんど見つかっておらず<ref name="c"/>、理論的には予想されていた{{efn|例えば1988年にG.FrenkingらがHeBeOが安定に存在することを理論的に予測していた。}}が実験的な合成は極めて高圧な状態が必要であり合成された例はなかった。
しかし、[[2017年]]にXiao Dongらの研究チーム{{efn|アメリカ、[[ロシア]]、[[中国]]、[[欧州]]の国際研究チーム}}が「USPEX」と呼ばれる[[アルゴリズム]]を用いて存在を予測したヘリウム化二ナトリウムの合成に成功したと発表した<ref name="c">{{Cite web|url=https://www.nature.com/articles/nchem.2716
|title=A stable compound of helium and sodium at high pressure|accessdate=2020-11-13|publisher=Nature Chemistry}}</ref>。これはヘリウムと[[ナトリウム]]の単体を入れた容器に[[カーネギー研究所]]（[[アメリカ]]）の[[ダイヤモンドアンビルセル]]（通称：DAC）と呼ばれる高圧実験に用いられる機器を用いて113 GPa以上の高圧状態の下でレーザーで加熱するというものであり<ref name="c"/><ref name="ma">{{Cite web|和書|title=超高圧下で希ガスのヘリウム化合物が存在することを確認 - 国際研究チーム
|url=https://news.mynavi.jp/techplus/article/20170215-a046/|accessdate=2020-11-13|publisher=マイナビニュース}}</ref>、以下の反応が起こる<ref name="he"/><ref name="c"/>。

: <chem>2Na + He ->  Na2He</chem>

[[X線]]回折による実験によりヘリウム化二ナトリウムが確かに合成されていることが判明した<ref name="c"/>。ヘリウム化二ナトリウムは[[蛍石]]型の結晶構造を持ち<ref name="ma"/><ref name="c"/>、ナトリウム原子8個によって囲まれた立方体格子に4つのヘリウム原子が入り込んだ八中心二電子結合が存在する[[熱力学]]的に安定な状態である<ref name="he"/>。また[[絶縁体]]の性質を持つことがわかっている<ref name="ma"/>。さらに、ヘリウム化酸化二ナトリウム（Na<sub>2</sub>HeO）が15～110 GPaで存在する可能性が予測されている<ref name="c"/><ref name="ma"/>。これらの研究論文は「[[Nature Chemistry]]」に掲載された<ref name="ma"/>。超高圧下でのヘリウムの性質が解明されることで、[[宇宙空間]]の極端条件下での[[化学反応]]についての研究が進展すると期待されている<ref name="ma"/>。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
=== 注釈 ===
{{notelist}}
=== 出典 === 
{{Reflist}}

{{Chem-stub}}
{{ナトリウムの化合物}}{{貴ガス化合物}}
{{DEFAULTSORT:へりうむかになとりうむ}}
[[Category:ヘリウムの化合物]]
[[Category:ナトリウムの化合物]]