【氙氣形成化合物在極端的溫度和壓力】

明道

【氙氣形成化合物在極端的溫度和壓力】

 

 

氙氣裡面？

惰性氣體氙氣與水冰在非常高的溫度和壓力 - 內被發現的行星，比如天王星和海王星的內飾的條件。

這是一個國際研究小組的研究人員用X射線衍射和理論計算來確定所產生的化合物的晶體結構的結論，其中有一個氙4Ø12ħ12 原始細胞。

調查結果採取行星科學家來解決“失踪氙悖論”更近了一步，也可以提高我們的理解氙的同位素。

早在20世紀70年代，研究人員指出，令人驚訝的缺乏時，地球大氣中的氙氣的濃度比其他惰性氣體 - 預期氙幾乎90％的缺少。

然而，氙預期豐度在太陽系的其他地方發現的 - 隕石，例如。這表明，惰性氣體神秘失踪僅僅是我們這個星球上的某處隱藏。

奇怪奇怪

眾多的理論一直聲稱，例如，氙氣可能已被噴射到太空，或被困在地球上，在極冠，或滯留在沉積物，深海溝，甚至在地球的核心。但是，沒有理論可以解釋所有失踪的氣體。

進一步的研究還發現，火星和木星都在他們的氣氛，似乎也有類似的缺乏氙。

作為稀有氣體的氙氣被假定為在正常條件下的非反應性。但多年來，研究人員一直試圖使含有氙氣的化學成分類似於那些被發現地球深處在極端的壓力和溫度。

在1997年，科學家們試圖在這樣的條件下與鐵反應，氙氣，但發現沒有形成化合物。

2005年在巴黎皮埃爾和瑪麗·居里大學Chrystele Sanloup，與同事相處，發現該氣體可以取代，然後取代矽在石英在高溫和壓力。然而，研究人員還指出，氙逃脫從材質一樣容易。

另一組，開展進一步的工作，發現氙氣也可以債券石英內的氧氣，使研究人員能夠合成二氧化氙（XEO2）第一次。

極端措施

Sanloup（愛丁堡大學）和他的同事在法國，英國和美國現在已經證明，在壓力高於50 GPa和1500 K溫度，氙氣冰與水發生反應形成XE4Ø12ħ12。 Sanloup使用一個鑽石對頂砧 - 兩個微小的，寶石級金剛石晶體之間的一種裝置，擠壓樣品。

這是激光加熱創建“冰巨人”行星天王星和海王星在室內相似的極端條件下。

目前，天王星和海王星的大氣尚未被探測的氙濃度。

 

實驗過程中

Sanloup開展她在法國格勒諾布爾的歐洲同步輻射裝置（ESRF）ID27光束線實驗。

一旦我們在50以上的GPA，我們可以看到一個反應系統，可以看到一個明顯的衍射圖樣，提出了一個新的階段，形成[]，她說。

 Sanloup接著告訴 physicsworld.com 最好地描述了新的階段的結構，該結構是一個與每單位晶胞的4個氙原子的六邊形格子。

然而，有幾種可能的分佈的氧原子。

原子積聚

然後拉攏Sanloup在斯坦尼米爾BONEV在美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室進行結構分析和解決的氧原子的位置。正是在這種分析工作的研究小組發現，沒有工作的解決方案，只有氧氣，所以氫被加入到“建立”最終XE4Ø12ħ12 的結構。 Sanloup，“解釋”氫不會被視為與X-射線衍射反應過於輕率。

但是，在未來，我們可以用拉曼光譜看到它，或者我們可以用中子衍射的X射線，但我們需要一個更大的樣本，她說。

該小組的研究表明，其新發現的化合物具有弱的金屬的字符，並可以形成在超離子冰 - 水的相位，被認為是存在於高壓和高溫。

Sanloup解釋，解決是至關重要的，因為放射性氙同位素的相對豐度廣泛應用於地球化學作為一種工具來探測主要陸地生態過程，如地球的大氣層形成時神秘失踪氙。

自然發生的氙有八個穩定同位素和40多個不穩定的同位素進行放射性衰變。

同位素比值也被用來研究，其中包括我們的太陽系模型的行星形成的早期歷史。

但這些計算假設氙大多非反應。新的研究結果可能會改變我們所知的氙同位素，這反過來會影響我們的行星形成和演化的模型。

該研究成果發表在 “物理評論快報”。

作者簡介

Tushna糧食 是記者 physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/jul/05/xenon-forms-compound-at-extreme-temperature-and-pressure