你曾經很熟悉的「元素周期表」，新成員在不斷加入

日本發現的新元素「Nihonium」將列入化學課本的元素周期表。「Nihonium」 的原子序數為113號，與美國和俄羅斯發現的115號「Moscovium」、117號「Tennesine」和118號「Oganesson」，共4個元素一起被正式列入元素周期表後，終於將第7周期全部填滿。研究人員還在努力發現更多的新元素，元素周期表到底會排到多少號呢？

由全球科學家組成的國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)6月發布了4個新元素的暫定名稱。發現Nihonium的日本理化學研究所的森田浩介在記者會上強調稱，「接下來的目標是發現119號和120號的新元素」。

400萬億次碰撞

構成物質的粒子一般被稱為原子，原子的種類稱為元素。1869年俄羅斯化學家門捷列夫把當時已知的60多種元素按照重量和化學性質排出順序，這便是最早的元素周期表。他還在元素周期表上給未發現的元素留出了空白。隨後科學家們不斷發現新元素，元素周期表的空白不斷被填上。

原子由原子核和繞核運動的電子組成。元素按照原子核內質子數的「原子序數」加以區別。從93號元素開始，之後的原子在自然界中基本不存在。1940年代起，美歐和俄羅斯等國都爭相開始通過人工的方式合成元素。主要是利用粒子加速器使離子高速運動，撞擊另外的原子，促使原子核相互融合。

Nihonium是首個由亞洲國家合成的元素，通過30號鋅的離子與83號鉍金屬相互碰撞而成。讓只有1萬億分之1厘米的原子核之間恰好能相互碰撞融合的概率極低。森田等人約進行了400萬億次的碰撞實驗，最後終於成功合成了3個原子。該團隊目前正在進行試驗，為合成第8周期元素做準備。

第8周期之後的處女地

那麼，周期表是否存在盡頭呢？2011年，芬蘭化學家佩卡·皮克(Pekka Pyykk?)給出了一個回答。他製作了一張「終極周期表」，囊括了在理論上有可能存在的全部元素。

周期表的周期顯示的是電子圍繞原子核運動的軌道。電子從靠近原子核的軌道依次排列，各軌道可容納的電子數是固定的。如果最內層的軌道被填滿，其周期就將結束，電子將排列至外層的軌道。根據皮克 的預測，電子的軌道只能達到第9周期。

第8周期與此前周期不同的是，元素不一定按序數的大小順序排列。序數由原子內的電子排列決定，但電子的排列模式被認為將在第8周期發生改變。139號和140號元素可能會被跳過，並出現在後面的位置。

眾所周知，在第6周期和第7周期從左側開始第3列中的元素大量存在(鑭系元素及錒系元素)。有預測稱，在第8周期這種元素數量會更多，並因電子在軌道的排列方式不同分為2個系列。

一般來說，排在同一列的元素具有相似的化學性質。不過，理化學研究所的羽場宏光表示，「當一個元素很重的時候，它在周期表的位置和它的化學性質將不再一致」。森田強調「119號以後是科學的處女地」。

根據皮克的預測，元素表將在172號結束。但也有說法認為，最後一個元素是173號。這是由於超重元素序數越大越容易衰變，一般認為在173號之後，元素存在的壽命接近於零。

不管如何，「最後的元素」很可能超過170號。在其列入周期表的日子到來之前，或許還會有很多新發現。

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