헬륨은 고체로 만들 수 없는 이유가 무엇인가요?

Question

우주공간에서는 흔하지만 지구에는 얼마 없다는 헬륨은 절대영도까지 온도를 낮춰도 고체가 되지 않는다고 한데요.

헬륨의 어떤 특성 때문인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

헬륨이 절대영도에서도 고체가 되지 않는 이유는 두 가지 주요 특성 때문입니다.

첫째, 헬륨 원자는 매우 가벼워서 양자역학적 불확정성 원리에 의해 영점 운동이 큽니다.

둘째, 헬륨은 비활성 기체로 원자 간 상호작용이 매우 약합니다. 이러한 특성으로 인해 헬륨 원자들은 절대영도에서도 서로 묶여 고체를 형성하지 못하고 액체 상태를 유지합니다.

다만, 약 25기압 이상의 높은 압력을 가하면 고체로 만들 수 있습니다.