地核作为地球的重要组成部分，更好的了解其化学组成有助于阐明地球内部热流的形成机制，地核内部固态区域的形成机制和地球的磁场形成和演化过程。地核主要是由铁元素，少量的镍元素和大约8%的轻元素构成。揭开这些轻元素的面纱势必会推进对地球演化的理解。地壳和地幔中含有丰富的碱金属元素（钠，锂等），这些元素会存在于地核中吗？本论文运用CALYPSO结构预测方法，结合第一性原理计算，系统地探索了钠和锂与铁在高压下的化学反应，发现在地核的压力区间钠和锂均与铁形成了稳定的化合物，说明钠和锂都可能稳定存在于地核当中。创新性结果如下：1）理论预言钠和铁可以在150GPa压力以上发生化学反应，形成富钠的Na3Fe和Na4Fe两种配比的稳定化合物：Na3Fe随压力升高先后以二维层状P4/mbm结构和三维框架Fddd结构的形态存在；而Na4Fe在整个压力区间以类Ba-IV主客C2/c结构的形态存在。研究揭示出元素钠可以在地核中稳定存在。2）理论预言锂和铁可以在44GPa压力以上发生化学反应，形成LiFe, Li3Fe和Li3Fe2三种配比的稳定化合物，Li3Fe具有石墨层状结构，是潜在的超导材料，估算的超导温度为1.3K。研究揭示出元素锂可以在地核中稳定存在。