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在液氦的溫度下,在一個鉛環(huán)上放置一個鉛球。鉛球會好像失重而飄浮在環(huán)上,與環(huán)保持一定距離。在同樣的溫度下,用細鏈子系著磁鐵,慢慢放到一個金屬盤子里去。當(dāng)磁鐵快要碰到盤子的時候,可以觀察到,鏈子松了,磁鐵浮在盤子上,若此時輕輕拍打磁鐵,它會自行旋轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象只能在低溫觀察到,高溫下不會產(chǎn)生。
這是低溫下的超導(dǎo)現(xiàn)象。有些金屬在液態(tài)氦的溫度下,原子核的運動幾乎停止,對電子的阻礙變得極小,因此電阻會消失,成為超導(dǎo)體;由于磁力線不可能穿過超導(dǎo)體,于是在超導(dǎo)體與磁體中間形成了較大的磁場,磁場的斥力托住了鉛球和磁鐵,使它們浮在半空中。這就是邁斯納效應(yīng)(Meissner Effect),這一效應(yīng)可以被利用來制造磁懸浮列車。
氦是所有元素中最不活潑的元素,極難形成化合物,這是因為氦的原子核到電子層距離很小,并且達到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。它的性質(zhì)便決定了用途,氦的應(yīng)用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和超低溫冷凍劑等等。
2017年2月6日,中國南開大學(xué)的王慧田、周向鋒團隊及其合作者在《Nature Chemistry》上發(fā)表了有關(guān)在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na2He的論文,結(jié)束了氦元素?zé)o化合物的歷史,標(biāo)志著我國在稀有氣體化學(xué)領(lǐng)域走到了最前沿。