目前,元素周期表中的前七族元素(1~118号元素)已经补全,包括了地球上存在的所有元素;而超铀元素的半衰期非常不稳定,绝大部分在自然界中不存在,只能由人工合成。
元素周期律
自从一百多年前,门捷列夫发现元素周期律以来,人们已经合成了许多自然界中不存在的元素,大大扩展了元素周期表的范围。
在2006年,美国国家实验室合成了118号超重元素,补全了元素周期表中前七族元素的最后一环。
在自然界中,最大的非放射性元素是铅,大量存在的最重元素是铀;原子序数比铀大的叫做超铀元素,绝大部分是人工合成的,就算在自然界中有发现,也是极其微量的。
合成的新元素
随着原子序数的增大,元素的稳定性原来越差,半衰期也变得更短;比如在2016年,国际正式命名的四种新元素113、115、117和118号,半衰期分别是20秒、2.6秒、0.8秒和12毫秒:
超过118号的元素,将开启全新的第八族元素周期表,目前还没有被公认的第八族元素被合成,就算第八族元素存在,半衰期也是非常短的。
稳定岛理论
不过,在核子物理中,存在一个神秘的“幻数”现象,迄今发现的幻数有2、8、14、20、28、50、82、126,当元素的核子数目与上面数值吻合时,原子核的稳定性相对较大,叫做稳定岛理论,比如:
(1)8个中子和8个质子,结合成的氧-16,原子核性质非常稳定;
(2)20个中子和20个质子,结合成的钙-40,原子核性质非常稳定;
(3)20个中子和20个质子,结合成的钙-40,原子核性质非常稳定;
(4)拥有28个质子,结合成镍的部分同位素,原子核性质非常稳定;
(5)拥有50个质子,结合成锡的部分同位素,原子核性质非常稳定;
(6)126个中子和82个质子,结合成的铅-208,原子核性质异常稳定;
根据稳定岛理论,由126个中子和126个质子,结合成的126号元素也将是一个稳定元素,不过目前还未发现大于118号的元素存在。