擴展元素周期表

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目前嘅元素週期表裏面有七個週期，並以118號元素Og終結。如果有更高原子序數嘅元素被發現，佢就會被列入第八週期，甚至第九週期。呢個額外嘅週期預計會比第七週期容納更多元素，因為經過計算，新嘅g區將會出現。g區將容納18個元素，各個週期都有部分填滿嘅g原子軌域。呢種擁有八個週期嘅元素表最初由格倫•西奧多•西柏格喺1969年提出^[1]。

第八或以上週期嘅元素未曾被合成或者喺自然發現（2008年4月，有人宣稱發現122號元素Ubb存在喺自然界中，但被廣泛認為係錯嘅^[2]。）。g區裏面第一個元素嘅原子序數應該係121。根據IUPAC元素系統命名法命名為unbiunium，符號Ubu。呢個區域裏面嘅元素好可能極之唔穩定，並具有放射性，兼半衰期極短。然而穩定島理論預測126號元素Ubh會喺穩定島內，唔會有核裂變，但會有α衰變。而穩定島以外重可以存在幾多物理上可能嘅元素，到而家都未有結論。

根據量子力學對於原子結構解釋嘅軌域近似法，g區會對應未完全填滿嘅g軌域。不過，自旋-軌道作用會削弱軌域近似法所得結果嘅正確性，咁可能會發生喺較大原子序嘅元素上^[3]。

包括g區嘅元素週期表

**擴展元素週期表**^[4]
（超重元素唔一定依下表嘅次序排列）
1	1 H 氫																																																			2 He 氦
2	3 Li 鋰	4 Be 鈹																																													5 B 硼	6 C 碳	7 N 氮	8 O 氧	9 F 氟	10 Ne 氖
3	11 Na 鈉	12 Mg 鎂																																													13 Al 鋁	14 Si 矽	15 P 磷	16 S 硫	17 Cl 氯	18 Ar 氬
4	19 K 鉀	20 Ca 鈣		21 Sc 鈧	22 Ti 鈦	23 V 釩	24 Cr 鉻	25 Mn 錳	26 Fe 鐵	27 Co 鈷	28 Ni 鎳	29 Cu 銅	30 Zn 鋅	31 Ga 鎵	32 Ge 鍺	33 As 砷	34 Se 硒	35 Br 溴	36 Kr 氪
5	37 Rb 銣	38 Sr 鍶																																			39 Y 釔	40 Zr 鋯	41 Nb 鈮	42 Mo 鉬	43 Tc 鎝	44 Ru 釕	45 Rh 銠	46 Pd 鈀	47 Ag 銀	48 Cd 鎘	49 In 銦	50 Sn 錫	51 Sb 銻	52 Te 碲	53 I 碘	54 Xe 氙
6	55 Cs 銫	56 Ba 鋇																					57 La 鑭	58 Ce 鈰	59 Pr 鐠	60 Nd 釹	61 Pm 鉕	62 Sm 釤	63 Eu 銪	64 Gd 釓	65 Tb 鋱	66 Dy 鏑	67 Ho 鈥	68 Er 鉺	69 Tm 銩	70 Yb 鐿	71 Lu 鑥	72 Hf 鉿	73 Ta 鉭	74 W 鎢	75 Re 錸	76 Os 鋨	77 Ir 銥	78 Pt 鉑	79 Au 金	80 Hg 汞	81 Tl 鉈	82 Pb 鉛	83 Bi 鉍	84 Po 釙	85 At 砹	86 Rn 氡
7	87 Fr 鈁	88 Ra 鐳																					89 Ac 錒	90 Th 釷	91 Pa 鏷	92 U 鈾	93 Np 錼	94 Pu 鈽	95 Am 鋂	96 Cm 鋦	97 Bk 錇	98 Cf 鉲	99 Es 鑀	100 Fm 鐨	101 Md 鍆	102 No 鍩	103 Lr 鐒	104 Rf 鑪	105 Db 𨧀	106 Sg 𨭎	107 Bh 𨨏	108 Hs 𨭆	109 Mt 䥑	110 Ds 鐽	111 Rg 錀	112 Cn 鎶	113 Nh	114 Fl 鈇	115 Mc	116 Lv 鉝	117 Ts	118 Og
8	119 Uue	120 Ubn	121 Ubu	122 Ubb	123 Ubt	124 Ubq	125 Ubp	126 Ubh	127 Ubs	128 Ubo	129 Ube	130 Utn	131 Utu	132 Utb	133 Utt	134 Utq	135 Utp	136 Uth	137 Uts	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
10			173 Ust	174 Usq	175 Usp	176 Ush	177 Uss	178 Uso	179 Use	180 Uon	181 Uou	182 Uob	183 Uot	184 Uoq

元素分區

s區元素

p區元素

d區元素

f區元素

g區元素

以上所有理論上存在但並未發現嘅元素都係根據IUPAC元素系統命名法命名，而個名將會一直沿用直到嗰個元素被發現、證實，並被賦予正式嘅名。

g區喺元素週期表中嘅位置（位於f區嘅左邊、右邊或中間）仍然係未肯定嘅。上表所示嘅位置係建基於構造原理喺更高原子序嘅元素重成立嘅前提上，但呢個假設唔一定啱。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同7p應該會被佔據，其餘就係空嘅。第八週期嘅元素軌域預測會以8s、5g、6f、7d、8p嘅順序填滿。然而，由大概122號元素開始，電子層間太接近，令計算電子嘅位置時發生問題。例如，經過計算，165號同166號元素（如果存在）會佔據9s軌域，而留空8p軌域^[5]。

Pyykkö模型

並唔係所有模型都按照較輕元素嘅趨勢排列超重元素。例如，Pekka Pyykkö利用電腦模型計算出原子序直到Z=172嘅元素嘅位置，並發現有若干元素唔喺構造原理預期嘅位置。5g區後，佢嘅計算預測元素139同140會佔據8p軌域，元素141開始先再繼續佔據6f區。元素165至168可能喺第9週期（9s同埋9p），之後嘅元素169至172再填滿8p軌域同埋整個第8週期^[6]。

**Pyykkö模型**。*唔按構造原理排列嘅元素以粗體顯示。*
8	119 Uue	120 Ubn	121 Ubu	122 Ubb	123 Ubt	124 Ubq	125 Ubp	126 Ubh	127 Ubs	128 Ubo	129 Ube	130 Utn	131 Utu	132 Utb	133 Utt	134 Utq	135 Utp	136 Uth	137 Uts	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

週期表嘅終結

人重未知有幾多物理上可能嘅元素存在。光速限制咗電子喺更大電子層中運行，而冇電荷原子嘅原子序最大可以去到173^[7]，而其後嘅元素根據電子排布分區將變得無意義；核殼層模型就限制離子狀態嘅元素最大至到210號^{[未記出處或冇根據]}（呢類元素喺上表以灰色底色同斜體顯示。）。不過，週期表有可能喺更早嘅地方完，或者就喺穩定島之內^[8]，代表元素嘅數目會係大概126個^[9]。

另外，元素表同核素表嘅擴展亦受質子滴綫同埋中子滴綫嘅限制。

玻爾模型嘅崩潰

玻爾模型喺原子序達到137之後會有問題，因為喺1s原子軌域中嘅電子嘅速度v計算如下：

v=Z\alpha c\approx {\frac {Zc}{137.036}}

當中Z係原子序，α係描述電磁力強度嘅精細結構常數^[10]。如此一來，任何原子序高過137嘅元素嘅1s軌域電子將會以高於光速c運行，物理上冇可能。因此任何唔建基於相對論嘅理論（好似玻爾模型）唔足以處理呢種計算。

狄拉克方程式

半相對論嘅狄拉克方程式喺原子序大過137嗰時亦會出問題，因為基態能級為：

E=m_{0}c^{2}{\sqrt {1-Z^{2}\alpha ^{2}}}

當中m₀係電子嘅靜質量。而當原子序大過137，狄拉克基態嘅波函數係震蕩嘅，而唔係固定嘅，並且正能譜同負能譜之間冇間隙，正如克萊因悖論所講^[11]。理察•費曼（Richard Feynman）指出呢個效應，因此137號元素（Uts）有時亦被稱為feynmanium。

然而，現實嘅計算已考慮到核電荷分佈嘅有限延伸。結果大概等於173（unseptrium），非離子原子所屬嘅元素可能只限於等於或低於呢個結果^[7]。

參考

↑ 〈存档副本〉。原著喺2009年8月13號歸檔。喺2012年1月27號搵到。
↑ Heaviest element claim criticised
↑ 譬如，位於g¹列嘅元素可能喺價電子層擁有啱啱一粒電子，但亦可能有更多，甚至冇電子。
↑ 諸如「g¹」等標號根據馬德隆規則推論，但規則只係根據觀測歸納出來，銅就係其中嘅例外。
↑ Pekka Pyykkö, Peter Schwerdtfeger (2004), Relativistic electronic structure theory, p 23.
↑ Pekka Pyykkö, Peter Schwerdtfeger (2004), Relativistic electronic structure theory, p 23.(review)
↑ ^7.0 ^7.1 Walter Greiner and Stefan Schramm, Am. J. Phys. 76, 509 (2008), and references therein.
↑ http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element
↑ S. Cwiok, P.-H. Heenen and W. Nazarewicz (2005). "Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei". Nature 433: 705.
↑ See for example R. Eisberg and R. Resnick, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles, Wiley (New York: 1985).
↑ James D. Bjorken and Sidney D. Drell, Relativistic Quantum Mechanics, McGraw-Hill (New York:1964).

http://www.springerlink.com/content/j303171428652143/

睇埋

出面網頁

Images of g-orbitals from the University of Kentucky
jeries.rihani.com - The extended periodic table of the elements.

[1] 〈存档副本〉。原著喺2009年8月13號歸檔。喺2012年1月27號搵到。

[2] Heaviest element claim criticised

[3] 譬如，位於g¹列嘅元素可能喺價電子層擁有啱啱一粒電子，但亦可能有更多，甚至冇電子。

[4] 諸如「g¹」等標號根據馬德隆規則推論，但規則只係根據觀測歸納出來，銅就係其中嘅例外。

[5] Pekka Pyykkö, Peter Schwerdtfeger (2004), Relativistic electronic structure theory, p 23.

[6] Pekka Pyykkö, Peter Schwerdtfeger (2004), Relativistic electronic structure theory, p 23.(review)

[Greiner-7] 7.0 ^7.1 Walter Greiner and Stefan Schramm, Am. J. Phys. 76, 509 (2008), and references therein.

[8] ttp://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element

[9] S. Cwiok, P.-H. Heenen and W. Nazarewicz (2005). "Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei". Nature 433: 705.

[10] See for example R. Eisberg and R. Resnick, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles, Wiley (New York: 1985).

[11] James D. Bjorken and Sidney D. Drell, Relativistic Quantum Mechanics, McGraw-Hill (New York:1964).

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