目前的元素周期表 中有七個周期 ,並以118號元素鿫 (Og)終結。如果有更高原子序數 的元素被發現,則它將會被置於第八周期 、甚至第九周期。這些額外的周期預期將會比第七周期 容納更多的元素,因為經過計算新的g區 將會出現,第八及第九週期將在32個元素的基礎上額外包含18個g區元素,各周期中均存在部分填滿的g 原子軌域 。這種擁有八個周期的元素表最初由格倫·西奧多·西博格 于1969年提出。[ 1]
第八或以上周期的元素未曾被合成或于自然發現。(2008年4月,有人宣稱在自然界中發現122號元素Ubb ,但該報告被廣泛認為是錯誤的。[ 2] )g區内第一個元素的原子序數 應該為121,根據IUPAC元素系統命名法 命名為Unbiunium ,符號Ubu 。此區域内的元素很可能具有放射性 ,並且高度不穩定,半衰期 極短。然而稳定岛理论 預測位於126號元素Ubh 附近的元素將處於穩定島内,不會有自發分裂 ,但會發生α衰變 ,且這些元素的部分同位素 可能具有相對極長的半衰期。而穩定島之後還能存在多少物理上可能的元素至今仍沒有定論。
根據量子力學 對於原子結構解釋的軌域近似法 ,g區會對應不完全填滿的g軌域 。不過,自旋-軌道作用 會削弱軌域近似法所得結果的正確性,這可能會發生在較大原子序的元素上。[ a]
包括g區的元素周期表
包括g區的元素周期表有多個學著提出的多個模型,下面列出較知名的幾種,分別為格倫·西奧多·西博格 模型(1969年)、布克哈德·弗里克模型(1973年)、Nefedov模型(2006年)和佩卡·皮寇模型(2010年)。
格倫·西奧多·西博格模型
1969年,格倫·西奧多·西博格 根據構造原理 提出了提出扩展元素周期表的概念:
格倫·西奧多·西博格模型
(超重元素不一定依下表的次序排列)
1
1 H氢
2 He氦
2
3 Li锂
4 Be铍
5 B硼
6 C碳
7 N氮
8 O氧
9 F氟
10 Ne氖
3
11 Na钠
12 Mg镁
13 Al铝
14 Si硅
15 P磷
16 S硫
17 Cl氯
18 Ar氩
4
19 K钾
20 Ca钙
21 Sc钪
22 Ti钛
23 V钒
24 Cr铬
25 Mn锰
26 Fe铁
27 Co钴
28 Ni镍
29 Cu铜
30 Zn锌
31 Ga镓
32 Ge锗
33 As砷
34 Se硒
35 Br溴
36 Kr氪
5
37 Rb铷
38 Sr锶
39 Y钇
40 Zr锆
41 Nb铌
42 Mo钼
43 Tc锝
44 Ru钌
45 Rh铑
46 Pd钯
47 Ag银
48 Cd镉
49 In铟
50 Sn锡
51 Sb锑
52 Te碲
53 I碘
54 Xe氙
6
55 Cs铯
56 Ba钡
57 La镧
58 Ce铈
59 Pr镨
60 Nd钕
61 Pm钷
62 Sm钐
63 Eu铕
64 Gd钆
65 Tb铽
66 Dy镝
67 Ho钬
68 Er铒
69 Tm铥
70 Yb镱
71 Lu镥
72 Hf铪
73 Ta钽
74 W钨
75 Re铼
76 Os锇
77 Ir铱
78 Pt铂
79 Au金
80 Hg汞
81 Tl铊
82 Pb铅
83 Bi铋
84 Po钋
85 At砹
86 Rn氡
7
87 Fr钫
88 Ra镭
89 Ac锕
90 Th钍
91 Pa镤
92 U铀
93 Np镎
94 Pu鈽
95 Am镅
96 Cm锔
97 Bk锫
98 Cf锎
99 Es锿
100 Fm镄
101 Md钔
102 No锘
103 Lr铹
104 Rf𬬻
105 Db𬭊
106 Sg𬭳
107 Bh𬭛
108 Hs𬭶
109 Mt鿏
110 Ds𫟼
111 Rg𬬭
112 Cn鿔
113 Nh鿭
114 Fl𫓧
115 Mc镆
116 Lv𫟷
117 Ts鿬
118 Og鿫
8
119Uue
120Ubn
121Ubu
122Ubb
123 Ubt
124Ubq
125Ubp
126Ubh
127Ubs
128 Ubo
129 Ube
130 Utn
131 Utu
132 Utb
133 Utt
134 Utq
135 Utp
136 Uth
137Uts
138 Uto
139 Ute
140 Uqn
141 Uqu
142 Uqb
143 Uqt
144 Uqq
145 Uqp
146 Uqh
147 Uqs
148 Uqo
149 Uqe
150 Upn
151 Upu
152 Upb
153 Upt
154 Upq
155 Upp
156 Uph
157 Ups
158 Upo
159 Upe
160 Uhn
161 Uhu
162 Uhb
163 Uht
164 Uhq
165 Uhp
166 Uhh
167 Uhs
168 Uho
9
169 Uhe
170 Usn
171 Usu
172 Usb
173Ust
174 Usq
175 Usp
176 Ush
177 Uss
178 Uso
179 Use
180 Uon
181 Uou
182 Uob
183 Uot
184 Uoq
185 Uop
186 Uoh
187 Uos
188 Uoo
189 Uoe
190 Uen
191 Ueu
192 Ueb
193 Uet
194 Ueq
195 Uep
196 Ueh
197 Ues
198 Ueo
199 Uee
200 Bnn
201 Bnu
202 Bnb
203 Bnt
204 Bnq
205 Bnp
206 Bnh
207 Bns
208 Bno
209 Bne
210 Bun
211 Buu
212 Bub
213 But
214 Buq
215 Bup
216 Buh
217 Bus
218 Buo
布克哈德·弗里克模型
1973年布克哈德·弗里克(Burkhard Fricke)使用相對論性Hartree-Fock-Slater程序計算提出了另一種扩展元素周期表[ 3] :
布克哈德·弗里克模型 [ b]
(超重元素不一定依下表的次序排列)
1
1 H氢
2 He氦
2
3 Li锂
4 Be铍
5 B硼
6 C碳
7 N氮
8 O氧
9 F氟
10 Ne氖
3
11 Na钠
12 Mg镁
13 Al铝
14 Si硅
15 P磷
16 S硫
17 Cl氯
18 Ar氩
4
19 K钾
20 Ca钙
21 Sc钪
22 Ti钛
23 V钒
24 Cr铬
25 Mn锰
26 Fe铁
27 Co钴
28 Ni镍
29 Cu铜
30 Zn锌
31 Ga镓
32 Ge锗
33 As砷
34 Se硒
35 Br溴
36 Kr氪
5
37 Rb铷
38 Sr锶
39 Y钇
40 Zr锆
41 Nb铌
42 Mo钼
43 Tc锝
44 Ru钌
45 Rh铑
46 Pd钯
47 Ag银
48 Cd镉
49 In铟
50 Sn锡
51 Sb锑
52 Te碲
53 I碘
54 Xe氙
6
55 Cs铯
56 Ba钡
57 La镧
58 Ce铈
59 Pr镨
60 Nd钕
61 Pm钷
62 Sm钐
63 Eu铕
64 Gd钆
65 Tb铽
66 Dy镝
67 Ho钬
68 Er铒
69 Tm铥
70 Yb镱
71 Lu镥
72 Hf铪
73 Ta钽
74 W钨
75 Re铼
76 Os锇
77 Ir铱
78 Pt铂
79 Au金
80 Hg汞
81 Tl铊
82 Pb铅
83 Bi铋
84 Po钋
85 At砹
86 Rn氡
7
87 Fr钫
88 Ra镭
89 Ac锕
90 Th钍
91 Pa镤
92 U铀
93 Np镎
94 Pu鈽
95 Am镅
96 Cm锔
97 Bk锫
98 Cf锎
99 Es锿
100 Fm镄
101 Md钔
102 No锘
103 Lr铹
104 Rf𬬻
105 Db𬭊
106 Sg𬭳
107 Bh𬭛
108 Hs𬭶
109 Mt鿏
110 Ds𫟼
111 Rg𬬭
112 Cn鿔
113 Nh鿭
114 Fl𫓧
115 Mc镆
116 Lv𫟷
117 Ts鿬
118 Og鿫
8
119Uue
120Ubn
121Ubu
122Ubb
123 Ubt
124Ubq
125Ubp
126Ubh
127Ubs
128 Ubo
129 Ube
130 Utn
131 Utu
132 Utb
133 Utt
134 Utq
135 Utp
136 Uth
137Uts
138 Uto
139 Ute
140 Uqn
141 Uqu
142 Uqb
143 Uqt
144 Uqq
145 Uqp
146 Uqh
147 Uqs
148 Uqo
149 Uqe
150 Upn
151 Upu
152 Upb
153 Upt
154 Upq
155 Upp
156 Uph
157 Ups
158 Upo
159 Upe
160 Uhn
161 Uhu
162 Uhb
163 Uht
164 Uhq
9
165 Uhp
166 Uhh
167 Uhs
168 Uho
169 Uhe
170 Usn
171 Usu
172 Usb
以上所有理論上存在但並未發現的元素均根據IUPAC元素系統命名法 命名,而該名將會一直沿用直到這個元素被發現、證實,並被賦予正式名稱。
g區在元素周期表中的位置(位于f區的左邊、右邊或中間)仍然是不肯定的。上表所示的位置是建于構造原理 在更高原子序的元素還成立的前提上,但這假設不一定正確。對於118號元素,軌域1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d、5f、6s、6p、6d、7s及7p應會被佔據,其餘則為空。第八周期的元素軌域 預測會以8s 、5g 、6f 、7d 、8p 的順序填滿。然而,從大約122號元素開始,電子層間過於接近,使計算電子的位置時發生問題。例如,經過計算,165號及166號元素(如果存在)會佔據9s軌域,而把8p軌域留空。[ 4]
而布克哈德·弗里克模型的預測最高可以推廣到184號元素在週期表上的位置[ 5] 。
佩卡·皮寇模型
並非所有模型都按照較輕元素的趨勢排列超重元素。例如佩卡·皮寇 利用電腦模型計算出原子序直到Z=172的元素的位置,並發現有若干元素不在構造原理預期的位置。5g區後,他的計算預測元素139及140會佔據8p軌域,元素141開始才再繼續佔據6f區。元素165至168可能在第9週期(9s和9p),之後的元素169至172再填滿8p軌域和整個第8週期。[ 4]
佩卡·皮寇模型 。不按構造原理排列的元素以粗體顯示。
7
87 Fr
88 Ra
89 Ac
90 Th
91 Pa
92 U
93 Np
94 Pu
95 Am
96 Cm
97 Bk
98 Cf
99 Es
100 Fm
101 Md
102 No
103 Lr
104 Rf
105 Db
106 Sg
107 Bh
108 Hs
109 Mt
110 Ds
111 Rg
112 Cn
113 Nh
114 Fl
115 Mc
116 Lv
117 Ts
118 Og
8
119Uue
120Ubn
121Ubu
122Ubb
123 Ubt
124Ubq
125Ubp
126Ubh
127Ubs
128 Ubo
129 Ube
130 Utn
131 Utu
132 Utb
133 Utt
134 Utq
135 Utp
136 Uth
137Uts
138 Uto
141 Uqu
142 Uqb
143 Uqt
144 Uqq
145 Uqp
146 Uqh
147 Uqs
148 Uqo
149 Uqe
150 Upn
151 Upu
152 Upb
153 Upt
154 Upq
155 Upp
156 Uph
157 Ups
158 Upo
159 Upe
160 Uhn
161 Uhu
162 Uhb
163 Uht
164 Uhq
139 Ute
140 Uqn
169 Uhe
170 Usn
171 Usu
172 Usb
9
165 Uhp
166 Uhh
167 Uhs
168 Uho
Nefedov模型
Nefedov在2006年也提出了一套模型[ 6] 。
Nefedov模型
7
87 Fr
88 Ra
89 Ac
90 Th
91 Pa
92 U
93 Np
94 Pu
95 Am
96 Cm
97 Bk
98 Cf
99 Es
100 Fm
101 Md
102 No
103 Lr
104 Rf
105 Db
106 Sg
107 Bh
108 Hs
109 Mt
110 Ds
111 Rg
112 Cn
113 Nh
114 Fl
115 Mc
116 Lv
117 Ts
118 Og
8
119Uue
120Ubn
121Ubu
122Ubb
123 Ubt
124Ubq
125Ubp
126Ubh
127Ubs
128 Ubo
129 Ube
130 Utn
131 Utu
132 Utb
133 Utt
134 Utq
135 Utp
136 Uth
137Uts
138 Uto
139 Ute
140 Uqn
141 Uqu
142 Uqb
143 Uqt
144 Uqq
145 Uqp
146 Uqh
147 Uqs
148 Uqo
149 Uqe
150 Upu
151 Upn
152 Upu
153 Upt
154 Upq
155 Upp
156 Uph
157 Ups
158 Upo
159 Upe
160 Uhn
161 Uhu
162 Uhb
163 Uht
164 Uhq
165 Uhp
166 Uhh
167 Uhs
168 Uho
169 Uhe
170 Usn
171 Usu
172 Usb
電子排佈
化學元素
族
預測電子排佈 [ 7] [ 8] [ 9] [ 10]
118
Og
鿫
稀有氣體
[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6
119
Uue
Ununennium
鹼金屬
[Og] 8s1
120
Ubn
Unbinilium
鹼土金屬
[Og] 8s2
121
Ubu
Unbiunium
超錒系元素
[Og] 8s2 8p1 1/2
122
Ubb
Unbibium
超錒系元素
[Og] 7d1 8s2 8p1 1/2
123
Ubt
Unbitrium
超錒系元素
[Og] 6f2 8s2 8p1 1/2
124
Ubq
Unbiquadium
超錒系元素
[Og] 6f3 8s2 8p1 1/2
125
Ubp
Unbipentium
超錒系元素
[Og] 5g1 6f2 8s2 8p2 1/2
126
Ubh
Unbihexium
超錒系元素
[Og] 5g2 6f3 8s2 8p1 1/2
127
Ubs
Unbiseptium
超錒系元素
[Og] 5g3 6f2 8s2 8p2 1/2
128
Ubo
Unbioctium
超錒系元素
[Og] 5g4 6f2 8s2 8p2 1/2
129
Ube
Unbiennium
超錒系元素
[Og] 5g4 6f3 7d1 8s2 8p1 1/2
130
Utn
Untrinilium
超錒系元素
[Og] 5g5 6f3 7d1 8s2 8p1 1/2
131
Utu
Untriunium
超錒系元素
[Og] 5g6 6f3 8s2 8p2 1/2
132
Utb
Untribium
超錒系元素
[Og] 5g7 6f3 8s2 8p2 1/2
133
Utt
Untritrium
超錒系元素
[Og] 5g8 6f3 8s2 8p2 1/2
134
Utq
Untriquadium
超錒系元素
[Og] 5g8 6f4 8s2 8p2 1/2
135
Utp
Untripentium
超錒系元素
[Og] 5g9 6f4 8s2 8p2 1/2
136
Uth
Untrihexium
超錒系元素
[Og] 5g10 6f4 8s2 8p2 1/2
137
Uts
Untriseptium
超錒系元素
[Og] 5g11 6f4 8s2 8p2 1/2
138
Uto
Untrioctium
超錒系元素
[Og] 5g12 6f3 7d1 8s2 8p2 1/2
139
Ute
Untriennium
超錒系元素
[Og] 5g13 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
140
Uqn
Unquadnilium
超錒系元素
[Og] 5g14 6f3 7d1 8s2 8p2 1/2
141
Uqu
Unquadunium
超錒系元素
[Og] 5g15 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
142
Uqb
Unquadbium
超錒系元素
[Og] 5g16 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
143
Uqt
Unquadtrium
超錒系元素
[Og] 5g17 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
144
Uqq
Unquadquadium
超錒系元素
[Og] 5g17 6f2 7d3 8s2 8p2 1/2
145
Uqp
Unquadpentium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f3 7d2 8s2 8p2 1/2
146
Uqh
Unquadhexium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f4 7d2 8s2 8p2 1/2
147
Uqs
Unquadseptium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f5 7d2 8s2 8p2 1/2
148
Uqo
Unquadoctium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f6 7d2 8s2 8p2 1/2
149
Uqe
Unquadennium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f6 7d3 8s2 8p2 1/2
150
Upn
Unpentnilium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f7 7d3 8s2 8p2 1/2
151
Upu
Unpentunium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f8 7d3 8s2 8p2 1/2
152
Upb
Unpentbium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f9 7d3 8s2 8p2 1/2
153
Upt
Unpenttrium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f10 7d3 8s2 8p2 1/2
154
Upq
Unpentquadium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f11 7d3 8s2 8p2 1/2
155
Upp
Unpentpentium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f12 7d3 8s2 8p2 1/2
156
Uph
Unpenthexium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f13 7d3 8s2 8p2 1/2
157
Ups
Unpentseptium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f14 7d3 8s2 8p2 1/2
158
Upo
Unpentoctium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2 1/2
159
Upe
Unpentennium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2 1/2 9s1
160
Uhn
Unhexnilium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d5 8s2 8p2 1/2 9s1
161
Uhu
Unhexunium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d6 8s2 8p2 1/2 9s1
162
Uhb
Unhexbium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d7 8s2 8p2 1/2 9s1
163
Uht
Unhextrium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d8 8s2 8p2 1/2 9s1
164
Uhq
Unhexquadium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2
165
Uhp
Unhexpentium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 9s1
166
Uhh
Unhexhexium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 9s2
167
Uhs
Unhexseptium
貧金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 9s2 9p1 1/2
168
Uho
Unhexoctium
貧金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 9s2 9p2 1/2
169
Uhe
Unhexennium
貧金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 8p1 3/2 9s2 9p2 1/2
170
Usn
Unseptnilium
貧金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 8p2 3/2 9s2 9p2 1/2
171
Usu
Unseptunium
鹵素
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 8p3 3/2 9s2 9p2 1/2
172
Usb
Unseptbium
稀有氣體
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2 8p4 3/2 9s2 9p2 1/2
173
Ust
Unsepttrium
鹼金屬
[Usb] 6g1
184
Uoq
Unoctquadium
超臨界原子[ 11] [ 12]
[Usb] 6g5 7f4 8d3 [ 8] [ 13]
Fricke模型
化學元素
族
預測電子排佈 (根據Fricke) [Og] = [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 [ 7] [ 8] [ 9]
119
Uue
Ununennium
鹼金屬
[Og] 8s1
120
Ubn
Unbinilium
鹼土金屬
[Og] 8s2
121
Ubu
Unbiunium
超錒系元素
[Og] 8s2 8p1 1/2
122
Ubb
Unbibium
超錒系元素
[Og] 7d1 8s2 8p1 1/2
123
Ubt
Unbitrium
超錒系元素
[Og] 6f1 7d1 8s2 8p1 1/2
124
Ubq
Unbiquadium
超錒系元素
[Og] 6f3 8s2 8p1 1/2
125
Ubp
Unbipentium
超錒系元素
[Og] 5g1 6f3 8s2 8p1 1/2
126
Ubh
Unbihexium
超錒系元素
[Og] 5g2 6f2 7d1 8s2 8p1 1/2
127
Ubs
Unbiseptium
超錒系元素
[Og] 5g3 6f2 8s2 8p2 1/2
128
Ubo
Unbioctium
超錒系元素
[Og] 5g4 6f2 8s2 8p2 1/2
129
Ube
Unbiennium
超錒系元素
[Og] 5g5 6f2 8s2 8p2 1/2
130
Utn
Untrinilium
超錒系元素
[Og] 5g6 6f2 8s2 8p2 1/2
131
Utu
Untriunium
超錒系元素
[Og] 5g7 6f2 8s2 8p2 1/2
132
Utb
Untribium
超錒系元素
[Og] 5g8 6f2 8s2 8p2 1/2
133
Utt
Untritrium
超錒系元素
[Og] 5g8 6f3 8s2 8p2 1/2
134
Utq
Untriquadium
超錒系元素
[Og] 5g8 6f4 8s2 8p2 1/2
135
Utp
Untripentium
超錒系元素
[Og] 5g9 6f4 8s2 8p2 1/2
136
Uth
Untrihexium
超錒系元素
[Og] 5g10 6f4 8s2 8p2 1/2
137
Uts
Untriseptium
超錒系元素
[Og] 5g11 6f3 7d1 8s2 8p2 1/2
138
Uto
Untrioctium
超錒系元素
[Og] 5g12 6f3 7d1 8s2 8p2 1/2
139
Ute
Untriennium
超錒系元素
[Og] 5g13 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
140
Uqn
Unquadnilium
超錒系元素
[Og] 5g14 6f3 7d1 8s2 8p2 1/2
141
Uqu
Unquadunium
超錒系元素
[Og] 5g15 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
142
Uqb
Unquadbium
超錒系元素
[Og] 5g16 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
143
Uqt
Unquadtrium
超錒系元素
[Og] 5g17 6f2 7d2 8s2 8p2 1/2
144
Uqq
Unquadquadium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f1 7d3 8s2 8p2 1/2
145
Uqp
Unquadpentium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f3 7d2 8s2 8p2 1/2
146
Uqh
Unquadhexium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f4 7d2 8s2 8p2 1/2
147
Uqs
Unquadseptium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f5 7d2 8s2 8p2 1/2
148
Uqo
Unquadoctium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f6 7d2 8s2 8p2 1/2
149
Uqe
Unquadennium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f6 7d3 8s2 8p2 1/2
150
Upn
Unpentnilium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f6 7d4 8s2 8p2 1/2
151
Upu
Unpentunium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f8 7d3 8s2 8p2 1/2
152
Upb
Unpentbium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f9 7d3 8s2 8p2 1/2
153
Upt
Unpenttrium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f11 7d2 8s2 8p2 1/2
154
Upq
Unpentquadium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f12 7d2 8s2 8p2 1/2
155
Upp
Unpentpentium
超錒系元素
[Og] 5g18 6f13 7d2 8s2 8p2 1/2
156
Uph
Unpenthexium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d2 8s2 8p2 1/2
157
Ups
Unpentseptium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d3 8s2 8p2 1/2
158
Upo
Unpentoctium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2 1/2
159
Upe
Unpentennium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d4 8s2 8p2 1/2 9s1
160
Uhn
Unhexnilium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d5 8s2 8p2 1/2 9s1
161
Uhu
Unhexunium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d6 8s2 8p2 1/2 9s1
162
Uhb
Unhexbium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d8 8s2 8p2 1/2
163
Uht
Unhextrium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d9 8s2 8p2 1/2
164
Uhq
Unhexquadium
過渡金屬
[Og] 5g18 6f14 7d10 8s2 8p2 1/2
165
Uhp
Unhexpentium
鹼金屬
[Uhq] 9s1
166
Uhh
Unhexhexium
鹼土金屬
[Uhq] 9s2
167
Uhs
Unhexseptium
貧金屬
[Uhq] 9s2 9p1 1/2
168
Uho
Unhexoctium
貧金屬
[Uhq] 9s2 9p2 1/2
169
Uhe
Unhexennium
貧金屬
[Uhq] 8p1 3/2 9s2 9p2 1/2
170
Usn
Unseptnilium
貧金屬
[Uhq] 8p2 3/2 9s2 9p2 1/2
171
Usu
Unseptunium
鹵素
[Uhq] 8p3 3/2 9s2 9p2 1/2
172
Usb
Unseptbium
稀有气体
[Uhq] 8p4 3/2 9s2 9p2 1/2
173
Ust
Unsepttrium
鹼金屬
[Usb] 6g1
184
Uoq
Unoctquadium
超臨界原子[ 11] [ 12]
[Usb] 6g5 7f4 8d3 [ 8] [ 13]
周期表的終結
我們仍不知道存在多少物理上可能的元素。光速 限制了電子在更大電子層 中運行,因此电中性 原子的原子序最大可達到173(Ust )[ 14] ;缺少部分或全部核外电子的原子核则有可能达到更重的水平,但这样的原子核根據核外電子排布 分區將變得無意義;核殼層模型 則限制離子狀態的元素最大至210號。[ 15] (這類元素在上表以灰色底色及斜体顯示。)不過,有研究認為周期表有可能在更早的地方就結束了,或許就在穩定島 之內,[ 16] 代表元素的數目將為大約126個。[ 17]
另外,元素表及核素表 的擴展也受質子滴綫 和中子滴綫 的限制。
玻爾模型
理查德·費曼指出,根據玻爾模型 ,原子序大於137的元素,其內層軌域可能電子無法穩定存在[ 18] ,因爲在1s原子軌域 中的電子的速度v 計算如下:
v
=
Z
α α -->
c
≈ ≈ -->
Z
c
137.036
{\displaystyle v=Z\alpha c\approx {\frac {Zc}{137.036}}}
當中Z 是原子序 ,α 是描述電磁力 強度的精細結構常數 。[ 19] 在這個計算中,任何原子序高於137的元素的1s軌域電子速度計算結果會比光速 c 還大[ 20] [ 21] ,因此任何不建基於相對論 的理論(如波爾模型)不足以處理這種計算。
而若將其結果轉換成動量 [ 22] :
p
=
m
v
1
− − -->
v
2
/
c
2
{\displaystyle p={\frac {mv}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}}
對於任意高的p,我們可以找到滿足該等式的v < c。且電子的速度與原子核存在與否無關,因此此計算矛盾並不意味著Uts會是元素週期表上的最後一個元素[ 23] 。
相對論狄拉克方程
相對論 的狄拉克方程 可以計算出原子的基態能量:
E
=
m
c
2
1
+
Z
2
α α -->
2
n
− − -->
(
j
+
1
/
2
)
+
(
j
+
1
/
2
)
2
− − -->
Z
2
α α -->
2
,
{\displaystyle E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1+{\frac {Z^{2}\alpha ^{2}}{n-(j+1/2)+{\sqrt {(j+1/2)^{2}-Z^{2}\alpha ^{2}}}}}}}},}
其中,m為電子靜止質量 、c為光速 、z為質子數 、α為精細結構常數 。
以m0 表示電子 的靜質量 ,則其基態能量為:
E
=
m
0
c
2
1
− − -->
Z
2
α α -->
2
≈ ≈ -->
m
0
c
2
1
− − -->
(
Z
137.036
)
2
{\displaystyle E=m_{0}c^{2}{\sqrt {1-Z^{2}\alpha ^{2}}}\approx m_{0}c^{2}{\sqrt {1-({Z \over 137.036})^{2}}}}
當質子數為138或更大時,根號中將會出現負值,導致其值不是實數 ,因而導致狄拉克基態的波函數是震蕩的,並且正能譜與負能譜之間沒有間隙,正如克萊因悖論 所言[ 24] 。
注释
^ 譬如,位于g1 列的元素可能在價電子層 擁有剛好一顆電子 (如名所示),但也可能有更多,甚至沒有電子。
^ 諸如“g1 ”等標號根據馬德隆規則 推論,但此規則只是根據觀測歸納出來,銅 便是其中的例外。
参考文献
引用
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网页
外部連結
參見