加强稳定之岛的问候：寻求周期表的限制

自本世纪之交以来，已经发现了六种新的化学元素，并随后被添加到元素周期表中，元素周期表正是化学的象征。这些新元素的原子序数高达118，比地球上发现的原子序数最高的元素铀（92）重得多

这引发了以下问题：还有多少超重物种等待被发现？如果有的话，这些元素的创建的基本限制在哪里？所谓的稳定增强岛的特点是什么

在最近的一篇综述中，最重元素及其原子核的理论、实验化学和物理专家总结了主要挑战，并对新的超重元素和元素周期表的极限提出了新的看法

其中之一是来自达姆施塔特GSI亥姆霍兹中心für Schwerionenforschung、美因茨约翰内斯古腾堡大学和美因茨亥姆霍茨研究所（HIM）的Christoph Düllmann教授。《自然评论物理学》在2月号上以封面故事的形式介绍了这个话题

早在上世纪上半叶，研究人员就意识到原子核的质量小于其质子和中子成分的总质量。这种质量差异是原子核结合能的原因。一定数量的中子和质子会导致更强的结合，并被称为“魔术”。

事实上，科学家们很早就观察到，质子和中子在类似于电子壳层的单个壳层中移动，金属铅的原子核最重，完全填充的壳层含有82个质子和126个中子，这是一个双重魔术核

早期的理论预测表明，下一个“神奇”数字的额外稳定性，远离当时已知的原子核，可能导致与地球年龄相当的寿命。这导致了所谓的稳定岛的概念，即通过不稳定的海洋将超重核与铀及其邻国分离

稳定之岛有许多图形表示，将其描绘成一个遥远的岛屿。自从这张照片出现以来，已经过去了几十年，所以是时候重新审视超重原子核的稳定性，看看通往质量和电荷极限的旅程可能会把我们带到哪里了。

在他们最近题为“对超重元素和元素周期表极限的探索”的论文中作者描述了目前的知识状况和在这些超级海洋领域最重要的挑战。它们还提出了未来发展的主要考虑因素

高达oganesson的元素（118号元素）已在世界各地加速器设施的实验中产生，并被命名为元素周期表，如达姆施塔特的GSI和未来在GSI建造的国际加速器中心FAIR。这些新元素高度不稳定，最重的元素最多在几秒钟内分解

更详细的分析表明，它们的寿命随着魔中子数184的增加而增加。例如，在GSI发现的哥白尼（元素112）的情况下，寿命从不到千分之一秒增加到30秒。然而，距离达到中子数184还有很长的路要走，所以30秒只是一步之遥

由于理论描述仍然容易出现很大的不确定性，对于最长寿命将在哪里发生以及多长时间没有达成共识。然而，人们普遍认为，真正稳定的超重核不再是意料之中的事

这导致了超重景观在两个重要方面的修改。一方面，我们确实到达了稳定性增强区域的海岸，从而通过实验证实了稳定性增强岛的概念。另一方面，我们还不知道这个地区有多大——保持现状。最长寿命是多长，岛上山脉的高度通常代表稳定性，最长寿命发生在哪里

《自然评论物理学》论文讨论了相关核和电子结构理论的各个方面，包括实验室或天体物理事件中超重核和原子的合成和检测、它们的结构和稳定性，以及当前和预期超重元素在元素周期表中的位置

在HIM和美因茨约翰尼斯古腾堡大学的基础设施和专业知识的支持下，对超重元素的详细调查仍然是达姆施塔特GSI研究计划的重要支柱，为此类研究提供了独特的环境

在过去的十年里，获得了一些突破性的结果，包括对其产生的详细研究，这导致了117元素的确认和相对长寿命的同位素劳伦斯-266的发现，通过各种实验技术发现了它们的核结构，原子壳的结构及其化学性质，其中氟（元素114）表示存在化学数据的最重元素

2017年首次通过实验观察到的宇宙中产生的计算，特别是在两颗中子星合并期间的计算，完善了研究组合。在未来，由于新型线性加速器HELIAC，超重元件的研究可能会更加有效。最近，第一个模块在HIM组装，然后在达姆施塔特成功测试，因此，更具异国情调的研究