2019年是聯合國大會宣布的「化學元素周期表國際年」,是為了紀念門捷列夫發現元素周期表150周年。元素是具有相同核電荷數(質子數)的一類原子的總稱,元素按照原子序數從小到大的順序可以排成元素周期表。
元素周期表中超過92號的元素絕大多數是人造元素,人造元素不斷地擴大著元素周期表,92號之前的也有一些元素的同位素是人造出來的。
原子核是由質子和中子組成的,質子間的庫倫相互作用力是斥力,中子的存在使得核子可以通過強相互作用結合成原子核。人造元素往往就是利用中子俘獲或者富含中子的粒子流和錒系元素發生聚變反應來製造。
研究新核素的合成時,往往以質子數作為橫坐標中子數作為縱坐標(或者顛倒過來)製作一張圖表,每發現一種新核素就在圖表的相應位置標記一個點。如果把整個圖表看做是海洋,那麼自然界中發現的以及人造出來的核素排列起來就相當於伸到海洋中的一個半島。
有一個比較流行的理論認為,在半島前方還存在一個新核素島。這個新核素島是驅動著一些科學家進行新核素合成的動力。這個新核素島若是真的存在,就意味著上面的元素會有更大的質子數,它們會排在元素周期表上更靠後的位置。
在地球上科學家往往用重離子加速器製造新核素,人造的加速器雖然比較強大,但是和宇宙比起來還是非常的渺小。恆星內部可以有足夠大的壓強,質量大的恆星甚至能夠將電子壓到質子中形成中子,恆星上很可能存在地球上還未曾發現過的原子序數比較大的新元素。
超新星爆發以及中子星和其他星球合併或碰撞的時候會製造出大量的重元素,地球上的重元素主要就是來自於這樣的過程。這個過程製造重元素的效率要遠遠高於人類的重離子加速器,此時一定會產生一些人類元素周期表上還未曾有過的新元素。只不過超重元素的壽命往往非常短,即使幾十億年前地球上真的存在一些原子序數很大的超重元素,到了今天可能已經衰變沒了。