元素週期表到底會有多長
2016/07/26
日本發現的新元素「Nihonium」將列入化學課本的元素週期表。「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週期表後，終於將第7週期全部填滿。研究人員還在努力發現更多的新元素，元素週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月發佈了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」。
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| 日本理化學研究所的森田浩介表示接下來的目標是發現更多新元素 |
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 元素週期表。他還在元素週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，元素週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週期元素做準備。
第8週期之後的處女地
那麼，週期表是否存在盡頭呢？2011年，芬蘭化學家佩卡·皮克（Pekka Pyykkö）給出了一個回答。他製作了一張「終極週期表」，囊括了在理論上有可能存在的全部元素。
週期表的週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，其週期就將結束，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週期。
第8週期與此前週期不同的是，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週期發生改變。139號和140號元素可能會被跳過，並出現在後面的位置。
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| 元素週期表的現在和未來 |
一般來説，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，它在週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。但也有説法認為，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。在其列入週期表的日子到來之前，或許還會有很多新發現。
日本經濟新聞（中文版：日經中文網） 出村政彬
