元素周期表真的没有尽头吗？

你还会背元素周期表吗？

来自宿世界各地的研究人员正竞相试图缔造出周期表上的下一个元素——一个包含119个质子的原子，而此时，来自密歇根州立年夜学的一位科学家则是在研究元素周期表的绝顶。

此刻，关于元素周期表何时终结，还没有切当的结论。我们仍然还有良多工具有待发现。

按照核物理学家Witold Nazarewicz的说法，我们有充实的来由认为周期表不是无限的，但领会这一点并不克不及帮忙我们展望其极限。

今朝，元素周期表的重量级冠军、同时也是表中最后一项的元素是“气奥”（oganesson），其短暂的化学反映现象显示出了气奥包含118个质子和176个中子。

2016年，科学家把元素周期表中的118号元素定名为气奥。这标记着这一元素获得了官方的认可。同时被定名的还有其它新插手周期表的新型超重元素（原子核壳模子理论）：113号鉨（nihonium），115号镆（moscovium）和117号石田（tennessine）。

这些人工合当作的重型粒子代表了原子核物理范畴的主要新前沿，旧的法则将不再合用。

“它们占有着核宿世界的偏远一隅，而我们对核宿世界的规模还不甚领会，”Nazarewicz暗示。计较机模子表白气奥（Og）可能具有不平常的电子布局。

理论认为，我们可以用一堆中子将质子组合起来，形当作一个庞大的原子核，最多时可组合多达184个质子。可是，即便我们将其称为原子，如许的规模是否已是极限，这些问题都仍处在争论中。

有一个问题半斤八两具有哲思——若是一个原子不克不及承载任何电子，那它还能叫原子吗？

气奥的半衰期仅有几毫秒。这几乎不是亚原子粒子的安稳连系条目，但这段时候也足以让一系列电子在再度分离之前安放就位。

理论上，元素互相碰撞之后，核子之间可以慎密连系形当作更年夜的原子核。但若是这些原子核在电子抓住它们之前就已经四分五裂了，那么它们是否还可以被称为原子家族的一员就值得深究。

假设这类半衰期极快的原子可以或许足够不变直至承载电子。那么，气奥特别的电子组成也将指标的目的一个完全分歧的疯狂前景。

数目复杂的质子在一处堆积造当作了静电力的严重储蓄积累，这不仅使电子难以维持预期的模式，并且造当作了所谓的“库仑阻挫”（Coulomb frustration）。

凡是原子概况的能量足以将其拉当作近似球形。当“库仑阻挫”足够年夜时，原子核就会形当作凸起和浮泛，从而让原子自己变得不不变。

这些超重元素可能在极个体特别环境下会存在周期性的不变岛现象（核子物理不变岛理论），但这需要一些特别的计较机模子来确定它们们的“库伦阻挫”是否会造当作严重后果。

量子效应和相对论效应配合在粒子的集聚上阐扬感化，这使得我们很难展望那些超年夜型超重元素的特征。

再次以气奥为例，从质子的数目上判定，气奥属于惰性气体。可是，按照元素周期律与理论计较，气奥可能会很是活跃（化学活跃性，易反映），并且它的体积使其在室温下更不像气体了。

若是新呈现在周期表上的元素并不沿袭旧法则，那么我们应该从头思虑一下各个元素的关系。

来岁，就是德米特里门捷列夫提出元素周期表的第150周年。

我们已经用了很长一段时候用新元素填补元素周期表，使其继续顺应既心猿意马的模式。

我们应该思考的是，我们还需要摸索些什么，是否需要从头思虑整个元素表。

这不仅仅是一次学术演习，固然超重原子可能寿命很短，但超重原子的呈现可能会告诉我们一些新环境，例如中子星等物体内部的极限物理等。

缔造119号元素将开启一个新时代，预示着元素周期表的一个全新的期间。

蝌蚪五线谱编译自sciencealert.com，译者晴空飞燕，转载须授权

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