联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年” 最新化学元素周期表图( 二 ) _生活百科

一个新元素被纳入化学元素周期表中不是件简单的事。张焕乔介绍，上世纪90年代初，IUPAC和国际纯粹物理学会(IUPAP)发布了一系列评估新元素的标准。一旦有机构宣称发现了新的元素，IUPAC和IUPAP成立的联合专家工作组将会对相关新元素提名候选者进行评估和审查。对批准的新元素，最后由IUPAC发布技术报告，确认哪些机构的新发现符合元素认定标准，并公布使用。
新元素的认定过程中，难免存在一些分歧和争议。张焕乔举例道，日本研究小组和美俄联合研究小组先后宣布合成了113号元素Nh 。2003年，美俄联合小组以热熔合方法在合成115号元素的过程中发现了113号元素。2004年，日本以另一种冷熔合的方法也发现了113号元素。最终，日本研究小组合成的第113号元素被国际机构认定为“新元素”，并且获得了命名权。
“尽管美俄小组合成的时间更早，但他们的合成衰变链最终产物没有进入已知核区，相比之下，日本小组的合成衰变链最终产物进入了已知核区，能够明确地判断为新元素。我觉得这可能是国际机构解决命名权争端并作出判断的主要依据。”张焕乔介绍道。
113号元素是首个由亚洲科学家合成的新元素，相关工作也有中国科学家参与。然而令张焕乔感到遗憾的是，迄今为止，中国还没有在合成新元素上实现突破。
探寻新元素，支持核物理重要理论
化学元素周期表上的大部分元素都是在地球上本身存在的自然元素，只有少数元素是人工合成的，后者被称作“人造元素” 。
你可能会问，人造元素为何也能被纳入元素周期表？中科院近代物理所研究员徐瑚珊解释道，化学元素周期表并非自然元素周期表，所以人造元素无疑能被列入表中。
蔡善钰认为这里必须提及美国著名核化学家西博格教授的卓越贡献。他发现了新合成的93号和94号元素在周期表中排列的错位现象，于1944年提出了著名的“锕系理论” 。随后发表了修改的周期表，在原表下方列入了与镧系相似的第二系列——锕系，从而创新了现代元素周期表体系，并开辟了合成超钚和超锕系等一系列人造元素的道路。
合成人造元素的时间往往是漫长的，合成的道路也并非一帆风顺。新元素合成需要投入巨大的财力，并付出极大的努力，如提出新的方法、设计新的装置、制造新的探测器等等。一旦合成后还要被其他实验室重复并确证，最终才可能被相关国际机构认定。那么，支撑科学家们探寻新元素的动力是什么？
在蔡善钰看来，超重元素的合成和研究有助于探索原子核质量存在的极限，最终确定化学元素周期表的边界，也是对原子核壳模型等相关理论正确与否的实际检验。因此，超重元素的合成己成为当代核物理和核化学的前沿领域和研究热点。
谈及探寻新元素的意义时，张焕乔认为，随着新元素不断被发现，未来可能会找到超重核稳定岛，为核物理领域的重要理论——壳模型理论提供新的有力支持，并开发新的双满壳核区物理。
通常，原子序数小于20的原子核叫轻核，大于80的叫重核。而一般认为104号元素以后的原子核，为超重原子核。目前发现的超重核半衰期都很短，大多在毫秒到微秒范围。按照理论预言，会存在一些很长寿命的超重原子核，它们在核素表中所占据的区域，称为超重核稳定岛。
张焕乔指出：“一旦超重核稳定岛被证明确实存在，将对物理、化学甚至天文等领域的研究产生重大影响。因此，对超重元素的研究，不仅是核物理的重大前沿领域之一，也是自然科学的一个重要基本问题。”