Проширен периоден систем

Проширен периоден систем — теоретизиција за хемиски елементи кои не се дел од познатите и докажани елементи. Елементот со највисок познат атомски број е оганесон (''Z'' = 118), со што се комплетира седмата периода (ред) во периодниот систем. Сите елементи во осмата периода и по нив остануваат чисто хипотетички односно неоткриени.
Елементите надвор од 118 ќе бидат поставени во дополнителни периоди кога ќе бидат откриени, поставени (како и со постојните периоди) за да се насликаат периодично повторливи трендови во својствата на елементите. Сите дополнителни периоди се очекува да содржат повеќе елементи од седмата периода, бидејќи се пресметува дека имаат дополнителен таканаречен ''g-блок'', кој содржи најмалку 18 елементи со делумно пополнети g- орбитали во секој период. ''Табела од осум периоди'' што го содржи овој блок била предложена од Глен Т. Сиборг во 1969 година. Првиот елемент од g-блокот може да има атомски број 121, и затоа би го имал систематското име унбиуниум. И покрај многуте пребарувања, ниту еден елемент во овој регион не е синтетизиран или откриен во природата.
Според орбиталното приближување во квантните механички описи на атомската структура, g-блокот би одговарал на елементи со делумно исполнети g-орбитали, но ефектите на спојување спин-орбита значително ја намалуваат валидноста на орбиталното приближување за елементи со висок атомски број. Верзијата на Сиборг за продолжениот период имала потешки елементи по моделот поставен од полесни елементи, бидејќи не ги земала предвид релативистичките ефекти. Моделите кои ги земаат предвид релативистичките ефекти предвидуваат дека моделот ќе биде несовршен. Пека Пијке и Буркхард Фрике употребувале сметачко моделирање за да ги пресметаат местоположбите на елементите до ''Z'' = 172 и откриле дека неколку се поместени од Маделунговото правило. Како резултат на несигурноста и варијабилноста во предвидувањата на хемиските и физичките својства на елементите над 120, моментално не постои спогодба за нивното сместување во продолжениот периоден систем.
Елементите во овој регион веројатно се многу нестабилни во однос на радиоактивното распаѓање и се подложуваат на алфа-распад или спонтано цепење со екстремно краток полураспад , иако се претпоставува дека елементот 126 се наоѓа на островот на стабилноста кој е отпорен на цепење, но не и на алфа-распад. Може да се можни и други острови на стабилност надвор од познатите елементи, вклучително и еден теоретизиран околу елементот 164, иако степенот на стабилизирачки ефекти од затворените јадрени обвивки е непознат. Не е познато колку елементи надвор од очекуваниот остров на стабилноста се физички можни, дали периодата 8 е последна или дали има периода 9. Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ) дефинира дека постои елемент доколку неговиот животен век е подолг од 10<sup>−14</sup> секунди (0,01 пикосекунди, или 10 фемтосекунди), што претставува времето кое е потребно за јадрото да формира електронски облак.
Уште во 1940 година, било забележано дека симплистичкото толкување на релативистичката Диракова равенка наидува на проблеми со електронските орбитали во ''Z'' > 1/α ≈ 137, што кажува дека неутралните атоми не можат да постојат надвор од елементот 137, и дека периодичната табела на елементи базирана на електронски орбитали затоа се распаѓа во овој момент. Од друга страна, поригорозна анализа ја пресметува аналогната граница да биде ''Z'' ≈ 168–172, каде што подобвивката од 1s се „нурнува“ во Дираковото море, и дека не се неутралните атоми кои не можат да постојат надвор од оваа точка, туку голите јадра, што не претставува пречка за понатамошното проширување на периодниот систем. Атомите надвор од овој критичен атомски број се нарекуваат ''суперкритични'' атоми.
1 Историја
Елементите надвор од актиноидите првпат биле предложени да постојат уште во 1895 година, кога данскиот хемичар Ханс Петер Јорген Јулиус Томсен предвидел дека ториумот и ураниумот сочинуваат дел од период од 32 елементи кој ќе заврши на хемиски неактивен елемент со атомска тежина 292 (недалеку од 294-иот познат изотоп на оганесон). Во 1913 година, шведскиот физичар Јоханес Ридберг на сличен начин предвидел дека следниот благороден гас по радонот ќе има атомски број 118 и чисто формално извлекол уште потешки конгенери на радон во ''Z.'' = 168, 218, 290, 362 и 460, токму таму каде што Маделунговото правило би ги предвидел тие да бидат. Во 1922 година, Нилс Бор ја предвидел електронската структура на овој следен благороден гас во ''Z'' = 118, и сугерирал дека причината зошто елементите надвор од ураниум не се забележани во природата е затоа што тие се премногу нестабилни. Германскиот физичар и инженер Ричард Свин објавил рецензен труд во 1926 година кој содржи предвидувања за задураниумските елементи (можеби го измислил терминот) во кој ги предвидел современите предвидувања на островот на стабилноста: тој првпат претпоставил во 1914 година дека полураспадите не треба да се намалуваат строго со атомскиот број, но наместо тоа, предложил некои подолги елементи на ''Z.'' = 98–102 и ''Z'' = 108–110, и постоела расправа дека такви елементи можеби постојат во Земјиниот состав, во железните метеорити или во ледените капи на Гренланд каде што биле затворени од нивното наводно космичко потекло. До 1955 година, овие елементи биле наречени ''супертешки'' елементи.
Првите предвидувања за својствата на неоткриените супертешки елементи биле направени во 1957 година, кога за прв пат бил истражен концептот на јадрени обвивки и било теоретизирано дека постои остров на стабилноста околу елементот. 126. Во 1967 година, биле извршени поригорозни пресметки, а островот на стабилноста бил теоретизиран дека се наоѓа на тогаш неоткриениот флеровиум (елемент 114); ова и други последователни иследувања мотивирале многу истражувачи да бараат супертешки елементи во природата или да се обидат да ги синтетизираат кај акцелераторите. Многу пребарувања за супертешки елементи биле спроведени во 1970-тите, сите со негативни резултати. Од април 2022 година, обид за синтеза била направена за секој елемент вклучувајќи го и унбисептиумот (Z= 127), освен унбитриум (Z= 123), со најтешкиот успешно синтетизиран елемент оганесон во 2002 година, а најновото откритие е она на тенесин во 2010 година.
Како што се предвидувало дека некои супертешки елементи ќе се наоѓаат надвор од периодниот систем со седум периоди, дополнителната осма периода која ги содржи овие елементи првпат била предложена од Глен Т. Сиборг во 1969 година. Овој модел го продолжил моделот во воспоставените елементи и вовел нова серија на g-блок и суперактиноиди кои почнуваат од елементот 121, зголемувајќи го бројот на елементи во периода 8 во споредба со познатите периоди. Сепак, овие рани пресметки не ги разгледале релативистичките ефекти кои ги разбиваат периодичните трендови и ја прават едноставната екстраполација невозможна. Во 1971 година, Фрике го пресметал периодниот систем до ''Z'' = 172, и открил дека некои елементи навистина имаат различни својства што го нарушуваат воспоставениот модел, и една пресметка од 2010 година од Пека Пијке, исто така, забележала дека неколку елементи кои може да се однесуваат поинаку од очекуваното. Не е познато колку далеку периодниот систем може да се протега надвор од познатите 118 елементи, бидејќи се предвидува дека потешките елементи ќе бидат сè понестабилни. Глен Сиборг сугерирал дека практично гледано, крајот на периодниот систем може да дојде најрано околу Z = 120 поради јадрената нестабилност.
2 Предвидени структури на продолжен периоден систем
Во моментов не постои спогодба за поставување на елементи надвор од атомскиот број 120 во периодниот систем.
На сите хипотетички елементи им е дадено име на систематски елемент од Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ), за употреба додека елементот не биде откриен, потврден и одобрен со официјално име. Овие имиња обично не се употребуваат во литературата, а елементите наместо тоа се означуваат со нивните атомски броеви; оттука, елементот 164 обично не се нарекува унхексквадиум или „Uhq“ (систематско име и симбол), туку „елемент 164“ со симбол „164“, „(164)“ или „E164“.
2.1 Маделунгово правило
Во елементот 118, орбиталите 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, 5s, 5p, 5d, 5f, 6s, 6p, 6d, 7s и 7p се претпоставува дека остануваат неисполнети. Едноставна екстраполација од Маделунговото или Клечковското правило би ја предвидела осмата редица за пополнување на орбиталите по редот 8s, 5g, 6f, 7d, 8p; но по елементот 120, близината на електронските обвивки го прави поставувањето во едноставна табела проблематично
2.2 Фрике
Не сите модели ги прикажуваат повисоките елементи по шемата утврдена со полесни елементи. Буркхард Фрике и неговите соработници кои извршиле пресметки до елементот 184 во напис објавен во 1971 година, исто така откриле дека некои елементи се поместени од правилото за енергетско уредување на Маделунг како резултат на преклопување на орбиталите; ова е предизвикано од зголемената улога на релативистичките ефекти во тешките елементи (Тие ги опишуваат хемиските својства до елементот 184, но само цртаат табела до елементот 172.
H, He
Li, Be, B, C, N, O, F, Ne
Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar
K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Kr
Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe
Cs, Ba, La, Ce–Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Rn
Fr, Ra, Ac, Th–Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn, Nh, Fl, Mc, Lv, Ts, Og
119, 120, 121, 142–155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164
165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172
Форматот на Буркхард Фрике и неговите соработници е повеќе фокусиран на формални електронски конфигурации отколку на веројатно хемиско однесување. Тие ги сместуваат елементите 156–164 во групите 4–12 бидејќи формално нивните конфигурации треба да бидат од 7d<sup>10</sup>9s<sup>0</sup> Сепак, тие се разликуваат од претходните d-елементи по тоа што обвивката 8s не е достапна за хемиско поврзување: наместо тоа, обвивката 9s е достапна. Така елементот 164 со 7d<sup>10</sup>9s<sup>0</sup> е забележан од Буркхард Фрике и неговите соработници да бидат аналогни на паладиумот со 4d<sup>10</sup>5s<sup>0</sup>, и тие сметаат дека елементите 157-172 имаат хемиски аналогии на групите 3-18 (иако тие се амбивалентни околу тоа дали елементите 165 и 166 се повеќе како елементи од групата 1 и 2 или повеќе како елементи од групата 11 и 12, соодветно). Така, елементите 157–164 се ставени во нивната табела во група за која авторите не сметаат дека е хемиски најаналогна.
2.3 Нефедов
Вадим Нефедов, Тржасковскаја и Јаржемски извршиле пресметки до 164 (резултатите објавени во 2006 година). Тие сметаледека елементите од 158 до 164 се хомолози на групите 4 до 10, а не од 6 до 12, забележувајќи сличности на електронските конфигурации со преодните метали од периодот 5 (на пр. елемент 159 7d<sup>4</sup>9s<sup>1</sup> со Nb 4d<sup>4</sup>5s<sup>1</sup>, елемент 160 7d<sup>5</sup>9s<sup>1</sup> со Mo 4d<sup>5</sup>5s<sup>1</sup>, елемент 162 7d<sup>7</sup>9s<sup>1</sup> со Ru 4d<sup>7</sup>5s<sup>1</sup>, елемент 163 7d<sup>8</sup>9s<sup>1</sup> со Rh 4d<sup>8</sup>5s<sup>1</sup>, елемент 164 7d<sup>10</sup>9s<sup>0</sup> со Pd 4d<sup>10</sup>5s<sup>0</sup>). Така тие се согласуваат со Буркхард Фрике и неговите соработници на хемиски најаналогните групи, но се разликуваат од нив по тоа што Нефедов и неговите соработници всушност ги ставаат елементите во хемиски најаналогните групи. На Rg и Cn им е дадена ѕвездичка за да ги рефлектираат различните конфигурации од Au и Hg (во оригиналната публикација тие се нацртани како поместени во третата димензија). Всушност, Cn веројатно има аналогна конфигурација на Hg, а разликата во конфигурацијата помеѓу Pt и Ds не е означена.
+Предложен облик на Нефедов и неговите соработници
Cs, Ba, La–Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Rn
Fr, Ra, Ac–Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg*, Cn*, Nh, Fl, Mc, Lv, Ts, Og
119, 120, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164
2.4 Пијке
Пека Пијке користел сметачко моделирање за да ги пресмета местоположбите на елементите до Z = 172 и нивните можни хемиски својства во статија објавена во 2011 година. Тој го репродуцирал орбиталниот редослед на Фрике и неговите соработници и предложил префинетост на нивната табела со формално доделување слотови на елементите 121-164 врз основа на јонски конфигурации.
За да ги доприкаже електроните, Пијке става некои елементи надвор од редот: на тој начин 139 и 140 се сместени во групите 13 и 14 за да се одрази дека обвивката 8p<sub>1/2</sub> треба да се пополни, и тој разликува одделни серии 5g, 8p<sub>1/2</sub>, и 6f. Фрике и сор. и Нефедов и сор. не се обиделе да ги растргнат овие серии.
2.5 Кулша
Пресметковниот хемичар Андреј Кулша предложил две форми на продолжениот периоден систем до 172 кои се надоврзуваат и ги усовршуваат верзиите на Нефедов и неговите соработници до 164 во врска со пресметките на Пијке. Врз основа на нивните веројатни хемиски својства, елементите 157-172 се поставени од двете форми како спојници од осмата периода на итриум преку ксенон во петтата периода; ова го проширува поставувањето на Нефедов и неговите соработници на 157-164 под итриум преку паладиум, и се согласува со хемиските аналогии дадени од Фрике и неговите соработници.
Кулша предложил два начини за справување со елементите 121–156, на кои им недостасуваат прецизни аналози меѓу претходните елементи. Во неговиот прв облик (2011 година, по објавувањето на трудот на Пијке), елементите 121–138 и 139–156 се поставени како два одделни редови (заедно наречени „ултранзициски елементи“), поврзани со додавање на 5g<sup>18</sup> подобвивка во јадрото, како што би требало да биде според Пијковата оксидациска состојба, тие треба, соодветно, да имитираат лантаноиди и актиноиди,. Во неговиот втор предлог (2016), елементите 121-142 формираат g-блок (бидејќи имаат 5g активност), додека елементите 143-156 формираат f-блок поставен под актиниум преку нобелиум.
Така, периода 8 се појавува со 54 елементи, а следниот благороден елемент по 118 година е 172.
2.6 Смитс
Во 2023 година, Смитс, Дулман, Инделикато, Назаревич и Швердтфегер направиле уште еден обид да постават елементи од 119 до 170 во периодниот систем врз основа на нивните електронски конфигурации. Конфигурациите на неколку елементи (121–124 и 168) не дозволувале нивно поставување недвосмислено. Елементот 145 се појавува двапати, некои места имаат двојно пополнување, а други пак останале празни.
Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Rn
Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn, Nh, Fl, Mc, Lv, Ts, Og
119, 120, 125, 126, 127, 128/129, 130, 131, 132, 133/134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142/143, 144, 145, 145, 146, 147, 148/149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158/159, 160, 161, 162, 163, 164, 167
165, 166, 169, 170
3 Пребарување на неоткриени елементи
3.1 Обиди за синтеза
Биле направени обиди да се синтетизираат елементи од осмата периода до унбисептиум, освен унбитриум. Сите такви обиди биле неуспешни. Обидот да се синтетизира унунениум, првиот елемент од осмата периода, е во тек (податоци од 2025 година).
3.1.1 Унунениум (E119)
Синтезата на елементот 119 (унунениум) за прв пат се направил обид во 1985 година со бомбардирање на цел на ајнштајниум-254 со јони на калциум-48 во забрзувачот superHILAC во Беркли, Калифорнија
: + → 119* → без атоми
Не биле идентификувани атоми, што довело до ограничувачки пресек од 300 nb. Подоцнежните пресметки сугерираат дека пресекот на реакцијата 3n (која ќе резултира со 119 и три неутрони како производи) всушност би бил шестотини илјади пати помал од оваа горна граница, на 0,5 pb
Од април до септември 2012 година, бил направен обид да се синтетизираат изотопите 119 и 119 со бомбардирање на цел берклиум-249 со титан-50 во Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) во Дармштат, Германија. Врз основа на теоретски предвидениот пресек, се очекувало дека во рок од пет месеци од почетокот на експериментот ќе биде синтетизиран атом на унунениум. Покрај тоа, како што берклиум-249 се распаѓа до калифорниум-249 (следниот елемент) со краток полураспад од 327 денови, ова овозможило истовремено да се пребаруваат елементите 119 и 120.: + → 119* → без атоми
Експериментот првично бил планиран да продолжи до ноември 2012 година, но бил прекинат рано за да се искористи целта од Bk за да се потврди синтезата на тенесин (со што се менуваат проектилите на Ca). Оваа реакција од Bk + Ti била предвидена да биде најповолната практична реакција за формирање на елементот 119, бидејќи е прилично асиметричен, иако исто така малку студен, (Es + Ca би било супериорно, но подготвувањето милиграмски количини од Es за цел е тешко.) Сепак, неопходната промена Ca на Ti го дели очекуваниот принос на елементот 119 со околу дваесет, бидејќи приносот е силно зависен од реакцијата на јадреното соединување.
Поради предвидениот краток полураспад, тимот на Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) користел нова „брза“ електроника способна да регистрира настани на распаѓање во микросекунди. Не биле идентификувани атоми на елементот 119, што значи ограничувачки пресек од 70 fb. Предвидениот вистински пресек е околу 40 fb, што е на границите на денешната технологија.
Тимот од РИКЕН во Вако, Јапонија започнал со бомбардирање на цели кириум-248 со зрак ванадиум-51 во јануари 2018 година за да го бара елементот 119. Кириумот бил избран како цел, наместо потежок берклиум или калифорниум, бидејќи овие потешки цели тешко се подготвуваат. Целта Cm бил обезбедени од Националната лабораторија Оук Риџ. РИКЕН развил ванадиумски зрак со висок интензитет. Експериментот започна со циклотрон додека РИКЕН ги надградил своите линеарни акцелератори; надградбата била завршена во 2020 година. Бомбардирањето може да се продолжи со двете машини додека не се забележи првиот настан; експериментот моментално работи со прекини најмалку 100 дена во годината. Напорите на тимот РИКЕН се финансирани од царот на Јапонија. Тимот од Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) планира да се обиде да го синтетизира елементот 119 во иднина, веројатно преку реакцијата Am + Cr но точната временска рамка не е јавно објавена.
3.1.2 Унбинилиум (E120)
По нивниот успех во добивањето оганесон со реакцијата помеѓу <sup>249</sup>Cf и <sup>48</sup>Ca во 2006 година, тимот од Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) во Дубна започнал слични експерименти во март-април 2007 година, со надеж дека ќе создаде елемент 120 (Унбинилиум ) од јадра од <sup>58</sup>Fe and <sup>244</sup>Pu Се предвидува дека изотопите на унбинилиум имаат полураспад на алфа-емисија од редот на микросекунди. Првичната анализа покажала дека не се произведени атоми на елементот 120, што обезбедува ограничување од 400 fb за пресекот на изучената енергија.: + → <sup>302</sup>120* → без атоми
Рускиот тим планирал да ги надгради своите капацитети пред повторно да се обиде да реагира.
Во април 2007 година, тимот од Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) во Дармштат, Германија, се обидел да создаде елемент 120 користејќи ураниум-238 и никел-64:
: + → <sup>302</sup>120* → без атоми
Не биле откриени атоми, обезбедувајќи граница од 1,6 pb за пресек на дадената енергија. ЦИТЈ го повторил експериментот со поголема чувствителност во три одделни циклуси во април-мај 2007 година, јануари-март 2008 година и септември-октомври 2008 година, сите со негативни резултати, достигнувајќи граница на пресек од 90 fb.
Во јуни-јули 2010 година и повторно во 2011 година, по надградбата на нивната опрема за да се овозможило употреба на повеќе радиоактивни цели, научниците од ЦИТЈ се обиделе со поасиметрична реакција на соединување:: + → <sup>302</sup>120 → без атоми
Се очекувало дека промената во реакцијата ќе ја зголеми петкратната веројатност за синтетизирање на елементот 120, бидејќи приносот на таквите реакции е силно зависен од нивната асиметрија. Биле забележани три корелирани сигнали кои одговараат на предвидените алфа енергии на распаѓање од <sup>299</sup>120 и неговата ќерка <sup>295</sup>Og, како и експериментално познатата енергија на распаѓање на нејзината внука <sup>291</sup>Lv. Сепак, животниот век на овие можни распаѓања бил многу подолг од очекуваното, а резултатите не можеле да се потврдат.
Во август-октомври 2011 година, различен тим во Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) користејќи го објектот TASCA се обидел со нова, уште поасиметрична реакција:: + → <sup>299</sup>120* → no atoms
Ова исто така било неуспешно испробано следната година за време на гореспоменатиот обид да се направи елементот 119 во реакцијата <sup>249</sup>Bk+ <sup>50</sup> Ti, бидејќи <sup>249</sup>Bk се распаѓа на <sup>249</sup>Cf. Поради нејзината асиметрија, реакцијата помеѓу <sup>249</sup>Cf и <sup>50</sup>Ti била предвидена како најповолна практична реакција за синтетизирање на унбинилиум, иако е исто така малку студена. Не биле идентификувани атоми на унбинилиум, што значи ограничен пресек од 200 fb. Јенс Волкер Крац предвидел дека вистинскиот максимален пресек за производство на елементот 120 со која било од овие реакции ќе биде околу 0,1 fb; за споредба, светскиот рекорд за најмал пресек на успешна реакција изнесувал 30 fb за реакцијата <sup>209</sup>Bi(<sup>70</sup>Zn,n) <sup>278</sup> Nh, и Крац предвидел максимален пресек од 20 fb за производство на соседниот елемент 119. Доколку овие предвидувања се точни, тогаш синтетизирањето на елементот 119 би било на границите на денешната технологија, а синтетизирањето на елементот 120 би барало нови методи.
Во мај 2021 година, Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) ги објавил плановите да ја истражи реакцијата на <sup>249</sup>Cf+ <sup>50</sup>Ti во нивниот нов објект. Сепак, целта <sup>249</sup>Cf требало да биде направена од Националната лабораторија Оук Риџ во Соединетите Американски Држави, и откако започнала руската инвазија на Украина во февруари 2022 година, соработката помеѓу ЗИЈИ и другите институти целосно престанале поради санкциите. Следствено, ЗИЈИ денес планира да ја испроба реакцијата од <sup>248</sup>Cm+ <sup>54</sup>Cr наместо тоа. Подготвителен експеримент за употреба на <sup>54</sup>Cr бил спроведен кон крајот на 2023 година, успешно синтетизирајќи <sup>288</sup>Lv во реакцијата <sup>238</sup>U+ <sup>54</sup>Cr, и со надеж дека експериментите за синтеза на елементот 120 ќе започнат до 2025 година.
Почнувајќи од 2022 година, биле направени и планови за користење на 88-инчен циклотрон во Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) во Беркли, Калифорнија, Соединетите Американски Држави за да се обидат да се направат нови елементи користејќи проектили од <sup>50</sup>Ti. Прво, била тестирана реакцијата <sup>244</sup>Pu+ <sup>50</sup>Ti, со што успешно биле создадени два атоми од <sup>290</sup>Lv во 2024 година. Бидејќи ова било успешно, се планира обид да се направи елементот 120 во реакцијата <sup>249</sup>Cf+ <sup>50</sup>Ti да започне во 2025 година. Националната лабораторија Лоренс Ливермор (НЛЛЛ), која претходно соработуваше со ЗИЈИ, ќе соработува со НЛЛБ на овој проект.
3.1.3 Унбиуниум (E121)
Синтезата на елементот 121 (унбиуниум) за прв пат била пробана во 1977 година со бомбардирање на цел на ураниум-238 со бакар -65 јони во Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) во Дармштат, Германија:
: + → <sup>303</sup>121* → без атоми
Не биле идентификувани атоми.
3.1.4 Унбибиум (E122)
Првите обиди да се синтетизира елементот 122 (унбибиум) биле изведени во 1972 година од Флеров и неговите соработници во Заедничкиот институт за јадрени истражувања користејќи ги реакциите на топло соединување индуцирани од тешки јони:: + → <sup>304, 306</sup>122* → без атоми
Овие експерименти биле мотивирани од раните предвидувања за постоење на остров на стабилноста во ''N'' = 184 и ''Z'' > 120. Не биле откриени атоми и граница од 5 nb (5.000 pb). Тековните резултати (види флеровиум) покажале дека чувствителноста на овие експерименти била премногу ниска за најмалку 3 реда на магнитуда.
Во 2000 година, Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) извршил многу сличен експеримент со многу поголема чувствителност:
: + → <sup>308</sup>122* → без атоми
Овие резултати покажале дека синтезата на такви потешки елементи останува значаен предизвик и дека се потребни дополнителни подобрувања на интензитетот на зракот и експерименталната ефикасност. Чувствителноста треба да се зголеми на 1 fb во иднина за поквалитетни резултати.
Друг неуспешен обид да се синтетизира елементот 122 бил извршен во 1978 година во центарот ЦИТЈ, каде природна цел на ербиум била бомбардирана со јони ксенон-136:
: + → <sup>298, 300, 302, 303, 304, 306</sup>122* → без атоми
Конкретно, реакцијата помеѓу <sup>170</sup>Er и <sup>136</sup>Xe се очекувало да даде алфа емитери со полураспад од микросекунди кои ќе се распаднат на изотопи на флеровиум со полураспад можеби зголемување до неколку часа, бидејќи се предвидува дека флеровиумот ќе се наоѓа во близина на средината на островот на стабилноста. По дванаесет часа зрачење, ништо не било пронајдено во оваа реакција. По сличен неуспешен обид да се синтетизира унбиуниум од <sup>238</sup>U и <sup>65</sup>Cu, било заклучено дека полураспадот на супертешките јадра мора да биде помал од една микросекунда или пресеците се многу мали. Поновите истражувања за синтеза на супертешки елементи сугерираат дека двата заклучоци се вистинити.
Во 2000 година, Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) извршил многу сличен експеримент со многу поголема чувствителност:: + → <sup>308</sup><sub>122</sub>Ubb* → без атоми
Овие резултати покажуваат дека синтезата на такви потешки елементи останува значаен предизвик и дека се потребни дополнителни подобрувања на интензитетот на зракот и експерименталната ефикасност. Чувствителноста треба да се зголеми на 1 фб во иднина за поквалитетни резултати.
3.1.5 Унбиквадиум (E124)
Научниците од Големиот национален акцелератор за тешки јони (ГНАТЈ) направиле обид да го измерат директното и задоцнетото цепење на сложените јадра на елементи со ''Z'' = 114, 120 и 124 со цел да ги испитаат ефектите на обвивката во овој регион и точно да ја пронајдат следната сферична протонска обвивка. Во 2006 година, со целосни резултати објавени во 2008 година, тимот обезбедил резултати од реакција која вклучува бомбардирање на природна цел на германиум со јони на ураниум:: + → * → ''цепење''
Тимот објавил дека тие биле во можност да идентификуваат соединети јадра кои се расцепуваат со полураспад > 10<sup>−18</sup> секунди. Овој резултат сугерира силен стабилизирачки ефект на ''Z'' = 124 и укажува на следната протонска обвивка на ''Z'' > 120, а не на ''Z'' = 114 како што претходно се сметало. Сложеното јадро е лабава комбинација на нуклеони кои сè уште не се наредени во јадрени обвивки. Тој нема внатрешна структура и се држи заедно само со силите на судир помеѓу јадрата на целта и проектилот. Се проценува дека бара околу 10<sup>−14</sup> секунди за нуклеоните да се распоредат во јадрени обвивки, во тој момент сложеното јадро станува нуклеид, и овој број се користи од Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија како минимален полураспад што треба да го има тврдениот изотоп за потенцијално да се препознае како откриен. Така, експериментите на ГНАТЈ не се сметаат како откритие на елементот 124.
Расцепувањето на сложеното јадро <sup>312</sup>124 исто така било проучено во 2006 година во Националната лабораторија во Лењаро во Италија:: + → * → ''цепење''
Слично на претходните експерименти спроведени во Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) , фрагменти од цепење се групирани околу двојно волшебни јадра како што се <sup>132</sup>Sn (''Z'' = 50, ''N'' = 82), откривајќи ја тенденцијата на супертешките јадра да исфрлаат такви двојно волшебни јадра при цепење. Просечниот број на неутрони по цепење од јадрото на соединението <sup>312</sup>124 (во однос на полесните системи) исто така се зголемува, потврдувајќи дека трендот на потешки јадра кои емитуваат повеќе неутрони за време на цепењето продолжува во регионот на супертешка маса.
3.1.6 Унбипентиум (E125)
Првиот и единствен обид да се синтетизира елементот 125 (унбипентиум) бил спроведен во Дубна во 1970 – 1971 година со употреба на јони на цинк и цел америциум-243:
: + → <sup>309, 311</sup>125* → без атоми
Не биле откриени атоми и била одредена граница на пресек од 5 nb. Овој експеримент бил мотивиран од можноста за поголема стабилност за јадрата околу ''Z'' ~ 126 и ''N'' ~ 184, иако поновите истражувања сугерираат дека островот на стабилноста наместо тоа може да лежи на помал атомски број (како што е копернициум, ''Z'' = 112), а синтезата на потешки елементи како што е елементот 125 ќе бара почувствителни експерименти.
3.1.7 Унбихексиум (E126)
Првиот и единствен обид да се синтетизира елементот 126 (унбихексиум), кој бил неуспешен, бил изведен во 1971 година во ЦЕРН (Европска организација за јадрени истражувања) од Рене Бимбот и Џон М. Александар користејќи ја реакцијата на топло соединување:
: + → <sup>316</sup>126* → без атоми
Високо-енергетски (13-15 MeV ) алфа честички биле забележани и земени како можен доказ за синтезата на унбихексиумот. Последователните неуспешни експерименти со поголема чувствителност сугерираат дека чувствителноста од 10 mb на овој експеримент била премногу ниска; оттука, формирањето на унбихексиумски јадра во оваа реакција се сметало за многу неверојатно.
3.1.8 Унбисептиум (E127)
Првиот и единствен обид да се синтетизира елементот 127 (унбисептиум), кој бил неуспешен, бил изведен во 1978 година во забрзувачот UNILAC во Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ), каде природна цел на тантал била бомбардирана со јони на ксенон-136:
: + → <sup>316, 317</sup>127* → без атоми
3.2 Пребарувања во природа
Студијата во 1976 година од група американски истражувачи од неколку универзитети предложила дека првобитните супертешки елементи, главно ливермориум, елементите 124, 126 и 127, може да бидат причина за необјаснето оштетување од зрачење (особено радиохалоси) во минералите. Ова поттикнало многу истражувачи да ги бараат во природата од 1976 до 1983 година. Група предводена од Том Кејхил, професор на Универзитетот во Калифорнија во Дејвис, тврдела во 1976 година дека детектирале алфа честички и рендгенски зраци со соодветните енергии за да ја предизвикаат забележаната реакција, што го поддржува присуството на овие елементи. Особено, присуството на долговечни (по редослед на 10<sup>9</sup> години) јадра на елементите 124 и 126, заедно со нивните распадни производи, со застапеност од 10<sup>−11</sup> во однос на нивните можни конгениери ураниум и плутониум. Други тврделе дека ниту едно не е откриено и ги доведуваа во прашање предложените карактеристики на исконските супертешки јадра. Конкретно, тие навеле дека секое такво супертешко јадра мора да има затворена неутронска обвивка на N = 184 или N = 228, а овој неопходен услов за подобрена стабилност постои само во изотопи на ливермориум со недостаток на неутрони или во изотопи богати со неутрони на другите елементи кои не би биле бета-стабилни за разлика од повеќето природни бета-стабилни. Оваа активност, исто така, било предложено да биде предизвикана од јадрени трансмутации во природниот цериум, што предизвикува дополнителна двосмисленост за ова тврдено набљудување на супертешки елементи.
На 24 април 2008 година, група предводена од Амнон Маринов на Хебрејски универзитет во Ерусалим тврдела дека пронашла единечни атоми од <sup>292</sup>122 во природни депозити на ториум со изобилство од 10<sup>9</sup> ториум. Тврдењето на Маринов и др. беше критикуван од дел од научната јавност. Маринов тврдел дека ја доставил статијата до списанијата ''Природа'' и ''Nature Physics'', но и двете ја одбиле без да ја испратат на рецензија За <sup>292</sup>122 атоми се тврдело дека се супердеформирани или хипердеформирани изомери, со полураспад од најмалку 100 милиони години.
Критиката на техниката, претходно користена во наводно идентификување на полесни изотопи на ториум со масена спектрометрија, била објавена во ''Physical Review C'' во 2008 година. Побивањето на групата на Маринов било објавено во Physical Review C по објавениот коментар.
Повторувањето на експериментот со ториум користејќи го супериорниот метод на акцелераторска масовна спектрометрија (AMS) не успеало да ги потврди резултатите, и покрај 100 пати подобрата чувствителност. Овој резултат фрла значителен сомнеж за резултатите од соработката на Маринов во однос на нивните тврдења за долготрајни изотопи на ториум, рендгениум елемент 122. Сè уште е можно траги од унбибиум да постојат само во некои примероци на ториум, иако тоа е малку веројатно.
Можниот обем на исконски супертешки елементи на Земјата денес е неизвесен. Дури и ако се потврди дека ја предизвикале штетата од радијација одамна, тие денес можеби се распаднале до траги, па дури и целосно исчезнале. Исто така, неизвесно е дали таквите супертешки јадра воопшто можат да се создадат природно, бидејќи се очекува спонтано цепење да го прекине r-процесот одговорен за формирање на тешки елементи помеѓу масениот број 270 и 290, многу пред да се формираат елементи над 120.
Една неодамнешна хипотеза се обидува да го објасни спектарот на ѕвездата на Пжибилски со природно настанатиот флеровиум и елементот 120.
4 Предвидени својства на елементите од осмата периода
:
+ Некои предвидени својства на елементите 119 и 120<ref, Својство, 119, 120
Стандардна атомска тежина, [322], [325]
Група (периоден систем), 1, 2
Електронска конфигурација, 8s<sup>1</sup>, 8s<sup>2</sup>
Стабилен оксидационен број, 1, 3, 2, 4
Прва енергија на јонизација, 463.1 kJ/mol, 563.3 kJ/mol
Метална врска, 260 pm, 200 pm
Густина, 3 g/cm<sup>3</sup>, 7 g/cm<sup>3</sup>
Точка на топење
Точка на вриење
Елементот 118, оганесон, е најтешкиот елемент што е синтетизиран. Следните два елементи, елементите 119 и 120, треба да формираат серија 8s и да бидат соодветно алкален и земноалкален метал. Надвор од елементот 120, се очекува да започне серијата суперактиноиди, кога електроните 8s и полнењето на подобвивките 8p<sub>1/2</sub>, 7d<sub>3/2</sub>, 6f и 5g ќе ја одредат хемијата на овие елементи. Целосните и точни кластерски пресметки не се достапни за елементи над 122 поради екстремната сложеност на ситуацијата: орбиталите 5g, 6f и 7d треба да имаат приближно исто ниво на енергија, а во регионот на елементот 160, орбиталите 9s, 8p<sub>3/2</sub> и 9p<sub>1/2</sub> исто така треба да бидат приближно еднакви во енергија. Ова ќе предизвика мешање на електронските обвивки, така што концептот на блок повеќе не се применува многу добро, а исто така ќе резултира со нови хемиски својства што ќе го отежнат позиционирањето на некои од овие елементи во периодниот систем.
4.1 Хемиски и физички својства
4.1.1 Елементи 119 и 120
Првите два елементи од 8 периода ќе бидат унунениум и унбинилиум, елементите 119 и 120. Нивните електронски конфигурации треба да имаат орбитала 8s што се пополнува. Оваа орбитала е релативистички стабилизирана и контракција; така, елементите 119 и 120 треба да личат повеќе на рубидиум и стронциум отколку на нивните непосредни соседи погоре, франциум и радиум. Друг ефект на релативистичката контракција на орбиталата 8 е дека атомските полупречници на овие два елементи треба да бидат приближно исти како оние на франциумот и радиумот. Тие треба да се однесуваат како нормални алкални и земноалкални метали (иако помалку реактивни од нивните непосредни вертикални соседи), вообичаено формирајќи +1 и +2 оксидациски состојби, соодветно, но релативистичката дестабилизација на 7p<sub>3/2</sub> подобвивката и релативно ниската јонизирачка енергија на оксидациските состојби како 7<sub>p3/23</sub> електроните треба да направат повисоки оксидациски состојби +3 и +4. (соодветно).
4.1.2 Суперактиноиди
Суперактиноидите може да се движат од елементите 121 до 157, кои може да се класифицираат како елементи од 5g и 6f од осмата периода, заедно со првиот 7d елемент. Во серијата суперактиноиди, обвивките 7d, 8p, 6f и 5g треба да се полнат истовремено. Ова создава многу комплицирани ситуации, толку многу што целосни и точни кластерски пресметки се направени само за елементите 121 и 122. Првиот суперактиноид, унбиуниум или ека-актиниум (елемент 121), треба да биде сличен на лантан и актиниум: оксидациска состојба треба да биде +3, иако блискоста на енергетските нивоа на валентните подобвивки може да дозволи повисоки состојби на оксидација, исто како во елементите 119 и 120. Релативистичката стабилизација на 8p подобвивката треба да резултира со конфигурација на валентните електрони 8s8p во основна состојба за елементот 121, за разлика од ds конфигурациите на лантан и актиниум; сепак, оваа аномална конфигурација не се смета дека влијае на нејзината пресметана хемија, која останува слична на онаа на актиниумот. Неговата прва енергија на јонизација се предвидува да биде 429,4 kJ/mol, што би било пониско од оние на сите познати елементи, освен за алкалните метали калиум, рубидиум, цезиум и франциум: оваа вредност е дури и помала од онаа од елементот од 8 периода алкален метал унунениум (463,1 kJ/mol). Слично на тоа, следниот суперактиноид, унбибиум или ека-ториум (елемент 122), може да биде сличен на цериумот и ториумот, со главна оксидациска состојба од +4, но би имал основна состојба 7d8s8p или 8s8p валентна електронска конфигурација. Оттука, неговата прва енергија на јонизација би била помала од онаа на ториумот (Th: 6.3 eV; елемент 122: 5.6 eV) поради поголемата леснотија на јонизирање на електронот 8p на унбибиум од 6d електронот на ториумот. Колапсот на самата орбитала од 5g е одложен до околу елементот 125 (унбипентиум или ека-нептуниум); електронските конфигурации на изоелектронската серија од 119 електрони се очекува да бидат [Og]8s за елементите 119 до 122, [Og]6f за елементите 123 и 124 и [Og]5g за елементот 125 наваму.
Во првите неколку суперактиноиди, се предвидува дека врзувачките енергии на додадените електрони ќе бидат доволно мали за да можат да ги загубат сите свои валентни електрони; на пример, унбихексиумот (елементот 126) може лесно да формира +8 оксидациона состојба, а можеби се можни уште повисоки состојби на оксидација за следните неколку елементи. Елементот 126, исто така, се предвидува да прикаже различни други оксидациони состојби: неодамнешните пресметки сугерираат дека може да биде возможен стабилен монофлуорид 126F, што произлегува од врската меѓу 5g орбитала на елементот 126 и 2 p-орбитала на флуор. Други предвидени состојби на оксидација вклучуваат +2, +4 и +6; +4 се очекува да биде највообичаената состојба на оксидација на унбихексиумот. Се предвидува дека суперактинидите од унбипентиум (елемент 125) до унбиениум (елемент 129) ќе покажат +6 оксидациона состојба и ќе формираат хексафлуориди, иако 125F и 126F се предвидува дека се релативно слабо врзани. Енергиите на дисоцијација на врската се очекува значително да се зголемат кај елементот 127 и уште повеќе кај елементот 129. Ова укажува на промена од силен јонски карактер кај флуоридите од елементот 125 кон поковалентен карактер, вклучувајќи ја орбиталата 8p, во флуоридите на елементот 129. Врската во овие суперактиноидни хексафлуориди е главно помеѓу највисоката 8p подобвивка на суперактинидот и 2p подобвивката на флуор, за разлика од тоа како ураниумот ги користи своите 5f и 6d орбитали за поврзување во ураниум хексафлуорид.
И покрај способноста на раните суперактиноиди да достигнат високи состојби на оксидација, пресметано е дека електроните од 5g ќе биде најтешко да се јонизираат; 125 и 126 јони се очекува да носат конфигурација 5g, слична на конфигурацијата 5f на јонот Np. Слично однесување е забележано во ниската хемиска активност на електроните 4f во лантаноидите; ова е последица на тоа што орбиталите од 5g се мали и длабоко закопани во електронскиот облак. Присуството на електрони во g-орбиталите, кои не постојат во електронската конфигурација на основната состојба на кој било моментално познат елемент, треба да дозволи моментално непознатите хибридни орбитали да се формираат и да влијаат на хемијата на суперактиноидите на нов начин, иако отсуството на ''g''-електрони во познатите елементи го отежнува предвидувањето на хемијата на суперактиноидите.
:
+ Некои предвидни соединенија на суперактиноидите ( халоген)<ref, , 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 132, 142, 143, 144, 145, 146, 148, 153, 154, 155, 156, 157
Соединение, 121X<sub>3</sub>, 122X<sub>4</sub>, 123X<sub>5</sub>, 124X<sub>6</sub>, 125F125F<sub>6</sub>, 126F126F<sub>6</sub>126O<sub>4</sub>, 127F<sub>6</sub>, 128F<sub>6</sub>, 129F129F<sub>6</sub>, 142X<sub>4</sub>142X<sub>6</sub>, 143F<sub>6</sub>, 144X<sub>6</sub>144F<sub>8</sub>144O<sub>4</sub>, 145F<sub>6</sub>, 148O<sub>6</sub>
Аналози, LaX<sub>3</sub>AcX<sub>3</sub>, CeX<sub>4</sub>ThX<sub>4</sub>, ThF<sub>4</sub>, UF<sub>6</sub>PuF<sub>8</sub>PuO<sub>4</sub>, UO<sub>6</sub>
Оксидациона состојба, 3, 4, 5, 6, 1, 6, 7, 1, 2, 4, 6, 8, 6, 6, 1, 6, 6, 4, 6, 6, 8, 3, 4, 5, 6, 8, 6, 8, 12, 3, 0, 2, 3, 5, 2, 3
Во подоцнежните суперактиноиди, оксидационите состојби треба да станат помали. Според елементот 132, доминантната најстабилна состојба на оксидација ќе биде само +6; ова е дополнително намалено на +3 и +4 од елементот 144, а на крајот од серијата суперактиноиди ќе биде само +2 (а можеби дури и 0), бидејќи обвивката 6f, која се пополнува во тој момент, е длабоко во електронскиот облак и електроните 8s и 8p се врзани премногу силно за да бидат хемиски активни. Обвивката од 5g треба да се пополни кај елементот 144, а обвивката 6f околу елементот 154, а во овој регион на суперактинидите електроните 8p се врзани толку силно што повеќе не се хемиски активни, така што само неколку електрони можат да учествуваат во хемиските реакции. Пресметките од Фрике и неговите соработници предвидила дека во елементот 154, обвивката 6f е полна и дека нема d-функции или други електронски бранови надвор од хемиски неактивни 8s и 8p <sub>1/2</sub> обвивки. Ова може да предизвика елементот 154 да биде прилично нереактивен со својства слични на благороден гас. Пресметките на Пека Пијке сепак очекуваат дека кај елементот 155, обвивката 6f сè уште е хемиски јонизирана: 155 треба да има целосна 6f-обвивка, а четвртиот потенцијал за јонизација треба да биде помеѓу оние на тербиум и диспрозиум, кои се познати во +4 состојба.
Слично на контракциите на лантаноидите и актиноидите, треба да има контракција на суперактиноиди во серијата суперактиноиди каде што јонските полупречници на суперактиноидите се помали од очекуваното. Во лантаноидите, контракцијата е околу 4,4 pm по елемент; во актиноидите е околу 3 pm по елемент. Контракцијата е поголема кај лантаноидите отколку кај актиноидите поради поголемата локализација на брановата функција 4f во споредба со брановата функција 5f. Споредбите со брановите функции на надворешните електрони на лантаноидите, актиноидите и суперактиноидите доведуваат до предвидување на контракција од околу 2 pm по елемент во суперактиноидите; иако ова е помало од контракциите во лантаноидите и актиноидите, неговиот вкупен ефект е поголем поради фактот што 32 електрони се пополнети во длабоко закопаните 5g и 6f обвивки, наместо само 14 електрони да се пополнат во 4f и 5f обвивки во лантаноидите и актиноидите, соодветно.
Пека Пијке ги дели овие суперактиноиди во три серии: серија од 5g (елементи од 121 до 138), серија 8p <sub>1/2</sub><sub>(</sub>елементи од 139 до 140) и серија 6f (елементи од 141 до 155), исто така забележувајќи дека ќе има големо преклопување помеѓу нивоата на енергија 7/6 и 6, орбиталите, исто така, би можеле да бидат окупирани во раните атоми или јони на суперактиниди. Тој, исто така, очекува дека тие ќе се однесуваат повеќе како „суперлантаноиди“, во смисла дека електроните од 5g главно би биле хемиски неактивни, слично на тоа како само еден или два електрони 4f во секој лантаноид се јонизирани во хемиските соединенија. Тој, исто така, предвидел дека можните состојби на оксидација на суперактиноидите може да се зголемат многу високо во серијата 6f, до вредности како што се +12 во елементот 148.
Андреј Кулша ги нарекол елементите од 121 до 156 „ултранзициски“ елементи и предложил да се подели на две серии од по осумнаесет, една од елементите 121 до 138 и друга од елементите 139 до 156. Првиот би бил аналоген на лантаноидите, со состојби на оксидација кои главно се движат од +4 до +6, бидејќи полнењето на обвивката од 5g доминира, а соседните елементи се многу слични едни на други, создавајќи аналогија на ураниум, нептуниум и плутониум. Втората би била аналогна на актиноидите: на почетокот (околу елементите во 140-тите) би се очекувале многу високи состојби на оксидација бидејќи обвивката 6f се издигнува над 7d, но потоа типичните состојби на оксидација би се намалиле и во елементите во 150-тите па наваму електроните 8p ќе престанат да бидат хемиски активни. Бидејќи двата реда се одвоени со додавање на комплетна подобвивкс од 5g, тие може да се сметаат и за аналози еден на друг.
Како пример од доцните суперактиноиди, се очекува елементот 156 да покаже главно +2 оксидациска состојба, поради неговата електронска конфигурација со лесно отстранети 7d електрони над стабилна [Og]5g 6f 8s 8p 2 1/2 јадро. Така, може да се смета за потежок конгенер на нобелиум, кој исто така има пар лесно отстранети 7s електрони преку стабилно јадро [Rn]5f , и обично е во состојба +2 (потребни се силни оксидатори за да се добие нобелиум во состојба +3). Неговата прва енергија на јонизација треба да биде околу 400 kJ/mol и неговиот метален полупречник приближно 170 пикометри. Со релативна атомска маса од околу 445 u, треба да биде многу тежок метал со густина од околу 26 g/cm<sup>3</sup>.
4.1.3 Елементи од 157 до 166
7d преодните метали во осмата периода се очекува да бидат елементи од 157 до 166. Иако електроните 8s и 8p1/2 се врзани толку силно во овие елементи што не би требало да можат да учествуваат во никакви хемиски реакции, нивоата 9s и 9p<sub>1/2</sub> се очекува да бидат лесно достапни за хибридизација. Овие 7d елементи треба да бидат слични на 4d елементите итриум преку кадмиум. Особено, елементот 164 со конфигурација на електрони 7d<sup>10</sup>9s<sup>0</sup> покажува јасни аналогии со паладиумот со неговата електронска конфигурација.
Благородните метали од оваа серија на преодни метали не се очекува да бидат толку благородни како нивните полесни хомолози, поради отсуството на надворешна заштитна обвивка, а исто така и поради тоа што 7d-обвивката е силно поделена на две подобвивки поради релативистички ефекти. Ова предизвикува првите енергии на јонизација на 7d преодните метали да бидат помали од оние на нивните полесни конгенери.
Теоретскиот интерес за хемијата на унхексквадиумот е во голема мера мотивиран од теоретските предвидувања дека тој, особено изотопите <sup>472</sup>164 и <sup>482</sup>164 (со 164 протони и 308 или 318 неутрони), би биле во средината на хипотетичкиот втор остров, кој е особено централен на копернициумот.<sup>291</sup>Cn, <sup>293</sup>Cn, and <sup>296</sup>Cn кои се очекува да имаат полураспад од векови или милениуми).
Пресметките предвидуваат дека 7d електроните на елементот 164 (унхексквадиум) треба да учествуваат многу лесно во хемиските реакции, така што тој треба да може да покаже стабилни +6 и +4 состојби на оксидација покрај нормалната +2 состојба во водени раствори со силни лиганди. Така, елементот 164 би требало да може да формира соединенија како 164(CO)<sub>4</sub>, 164(PF<sub>3</sub>)<sub>4</sub> (и двете тетраедрални како соодветните соединенија на паладиум) и, (линеарно), што е многу различно однесување од она на оловото, чиј елемент 164 би бил потежок хомолог ако не за релативистички ефекти. Сепак, двовалентната состојба би била главната во воден раствор (иако состојбите +4 и +6 би биле можни со посилни лиганди), а унхексквадиумот (II) треба да се однесува послично на оловото отколку унхексквадиумот (IV) и унхексквадиумот (VI).
Елементот 164 се очекува да биде мека Луисова киселина и да има параметар за Арландова мекост блиску до 4 eV. Треба да биде најмногу умерено реактивен, да има прва јонизациска енергија која треба да биде околу 685 kJ/mol, споредлив со оној на молибден. Поради контракциите на лантаноид, актиноид и суперактиноид, елементот 164 треба да има метален полупречник од само 158 pm, многу блиску до онаа на многу полесниот магнезиум, и покрај неговата очекувана атомска тежина од околу 474 u што е околу 19,5 пати поголема од атомската тежина на магнезиумот. Овој мал полураспад и голема тежина предизвикуваат да се очекува да има исклучително висока густина од околу 46 g·cm<sup>−3</sup>, повеќе од двојно повеќе од осмиумот, моментално најгустиот елемент познат, на 22.61 g·cm<sup>−3</sup>; елементот 164 треба да биде вториот најгуст елемент во првите 172 елементи во периодниот систем, при што само неговиот сосед унхекстриум (елемент 163) е погуст (на 47 g·cm<sup>−3</sup>). Металниот елемент 164 треба да има многу голема кохезивна енергија (енталпија на кристализација) поради неговите ковалентни врски, што најверојатно резултира со висока точка на топење. Во метална состојба, елементот 164 треба да биде прилично благороден и аналоген на паладиумот и платина. Фрике и неговите соработници предложиле некои формални сличности со оганесон, бидејќи и двата елементи имаат конфигурации со затворена обвивка и слични енергии на јонизација, иако тие забележуваат дека додека оганесон би бил многу лош благороден гас, елементот 164 би бил добар благороден метал.
Елементите 165 (унхекспентиум) и 166 (унхексексиум), последните два 7d метали, треба да се однесуваат слично на алкалните и земноалкалните метали кога се во +1 и +2 оксидациски состојби, соодветно. Електроните 9s треба да имаат енергии на јонизација споредливи со оние на 3s електроните на натриум и магнезиум, поради релативистичките ефекти што предизвикуваат електроните 9s да бидат многу посилно врзани отколку што би предвиделе нерелативистичките пресметки. Елементите 165 и 166 вообичаено треба да покажуваат +1 и +2 оксидациони состојби, соодветно, иако енергиите на јонизација на 7d електроните се доволно ниски за да овозможат повисоки состојби на оксидација како +3 за елементот 165. Состојбата на оксидација +4 за елементот 166 е помалку веројатна, создавајќи ситуација слична на полесните елементи во групите 11 и 12 (особено злато и жива). Како и со живата, но не и со копернициум, јонизацијата на елементот 166 to 166<sup>2+</sup> се очекува да резултира со 7d<sup>10</sup> конфигурација што одговара на загубата на s-електроните, но не и на d-електроните, што го прави поаналогно на полесните „помалку релативистичка“ група 12 елементи, цинк, жива.:
+ Некои предвидени својства на елементите 156–166Металните радиуси и густините се приближни.<ref е дадена најаналогната група, а потоа другите слични групи., Property, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166
Стандардна атомска тежина, [445], [448], [452], [456], [459], [463], [466], [470], [474], [477], [481]
Група (периоден систем), Yb група, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11(1), 12(2)
Електронска конфигурација, 7d<sup>2</sup>, 7d<sup>3</sup>, 7d<sup>4</sup>, 7d<sup>5</sup>, 7d<sup>6</sup>, 7d<sup>7</sup>, 7d<sup>8</sup>, 7d<sup>9</sup>, 7d<sup>10</sup>, 7d<sup>10</sup> 9s<sup>1</sup>, 7d<sup>10</sup> 9s<sup>2</sup>
Стабилен оксидационен број, 2, 3, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8, 5, 0, 2, 4, 6, 1, 3, 2
Прва енергија на јонизација, 400 kJ/mol, 450 kJ/mol, 520 kJ/mol, 340 kJ/mol, 420 kJ/mol, 470 kJ/mol, 560 kJ/mol, 620 kJ/mol, 690 kJ/mol, 520 kJ/mol, 630 kJ/mol
Метален полупречник, 170 pm, 163 pm, 157 pm, 152 pm, 148 pm, 148 pm, 149 pm, 152 pm, 158 pm, 250 pm, 200 pm
Густина, 26 g/cm<sup>3</sup>, 28 g/cm<sup>3</sup>, 30 g/cm<sup>3</sup>, 33 g/cm<sup>3</sup>, 36 g/cm<sup>3</sup>, 40 g/cm<sup>3</sup>, 45 g/cm<sup>3</sup>, 47 g/cm<sup>3</sup>, 46 g/cm<sup>3</sup>, 7 g/cm<sup>3</sup>, 11 g/cm<sup>3</sup>
4.1.4 Елементи од 167 до 172
Следните шест елементи на периодниот систем се очекува да бидат последните елементи од главната група во нивниот период, и веројатно ќе бидат слични на 5p елементите индиум преку ксенон. Во елементите од 167 до 172, ќе се пополнат обвивките на 9p<sub>1/2</sub> и 8p<sub>3/2</sub>.Нивните енергетски сопствени вредности се толку блиску една до друга што тие се однесуваат како една комбинирана p-подобвивка, слична на нерелативистичките 2p и 3p подобвивка. Така, ефектот на инертен пар не се јавува и најчестите состојби на оксидација на елементите од 167 до 170 се очекува да бидат +3, +4, +5 и +6, соодветно. Елементот 171 (унсептуниум) се очекува да покаже некои сличности со халогените, покажувајќи различни состојби на оксидација кои се движат од -1 до +7, иако неговите физички својства се очекува да бидат поблиски до оние на металот. Неговиот афинитет за електрони се очекува да биде 3,0 eV, дозволувајќи му да формира H171, аналогно на водород халид. Се очекува 171<sup>−</sup> јонот да биде мека основа, споредлива со јодидот (I<sup>−</sup>). Елементот 172 (унсептбиум) се очекува да биде благороден гас со хемиско однесување слично на она на ксенон, бидејќи нивните енергии на јонизација треба да бидат многу слични (Xe, 1170.4 kJ/mol; елемент 172, 1090 kJ/mol). Единствената главна разлика меѓу нив е тоа што елементот 172, за разлика од ксенонот, се очекува да биде течност или цврста состојба на стандардна температура и притисок поради неговата многу поголема атомска тежина. Унсептбиумот се очекува да биде силна Луисова киселина, која формира флуориди и оксиди, слично на неговиот полесен сроден ксенон.
Поради некоја аналогија на елементите 165-172 со периодите 2 и 3, Фрике и неговите соработници ги сметале за образување на деветата периода од периодниот систем, додека осмата периода ја земале за да заврши на елементот од благородниот метал 164. Оваа девета периода би била слична на втората и третата периода бидејќи нема преодни метали. Како што е кажано, аналогијата е нецелосна за елементите 165 и 166; иако тие започнуваат нова s-обвивка (9s), ова е над d-обвивка, што ги прави хемиски послични на групите 11 и 12
:
+ Некои предвидени својства на елементите 167–172Металните или ковалентните полупречници и густините се првите апроксимации., Property, 167, 168, 169, 170, 171, 172
Стандардна атомска тежина, [485], [489], [493], [496], [500], [504]
Група (периоден систем), 13, 14, 15, 16, 17, 18
Електронска конфигурација, 9s<sup>2</sup> 9p<sup>1</sup>, 9s<sup>2</sup> 9p<sup>2</sup>, 9s<sup>2</sup> 9p<sup>2</sup> 8p<sup>1</sup>, 9s<sup>2</sup> 9p<sup>2</sup> 8p<sup>2</sup>, 9s<sup>2</sup> 9p<sup>2</sup> 8p<sup>3</sup>, 9s<sup>2</sup> 9p<sup>2</sup> 8p<sup>4</sup>
Стабилен оксидационен број, 3, 4, 5, 6, −1, 3, 7, 0, 4, 6, 8
Прва енергија на јонизација, 620 kJ/mol, 720 kJ/mol, 800 kJ/mol, 890 kJ/mol, 984 kJ/mol, 1090 kJ/mol
Метален полупречник, 190 pm, 180 pm, 175 pm, 170 pm, 165 pm, 220 pm
Густина, 17 g/cm<sup>3</sup>, 19 g/cm<sup>3</sup>, 18 g/cm<sup>3</sup>, 17 g/cm<sup>3</sup>, 16 g/cm<sup>3</sup>, 9 g/cm<sup>3</sup>
4.1.5 Надвор од елементот 172
Надвор од елементот 172, постои потенцијал да се пополнат обвивките на 6g, 7f, 8d, 10s, 10p<sub>1/2</sub>, и можеби 6h<sub>11/2</sub>. Овие електрони би биле многу лабаво врзани, што потенцијално ќе ги направи достапни екстремно високите оксидациони состојби, иако електроните ќе станат поцврсто врзани како што се зголемува јонскиот полнеж. Така, веројатно ќе има уште една многу долга преодна серија, како суперактиноидите.
Во елементот 173 (унсептриум), најоддалечениот електрон може да влезе во подобвивките од 6g<sub>7/2</sub>, 9p<sub>3/2</sub> или 10s. Бидејќи заемните односи на спин-орбита би создале многу голем енергетски јаз помеѓу овие и 8p<sub>3/2</sub> подобвивката, овој најоддалечен електрон се очекува да биде многу лабаво врзан и многу лесно да се изгуби за да формира катјон 173<sup>+</sup>. Како резултат на тоа, се очекува елементот 173 да се однесува хемиски како алкален метал и оној кој може да биде многу пореактивен дури и од цезиумот (франциумот и елементот 119 се помалку реактивни од цезиумот поради релативистичките ефекти): пресметаната енергија на јонизација за елементот 173 е 3.070. eV, во споредба со експериментално познатите 3,894 eV за цезиум. Елементот 174 (нунсептквадиум) може да додаде 8d електрон и да формира затворена обвивка 174<sup>2+</sup> катјон; неговата пресметана енергија на јонизација е 3.614 eV.
Елементот 184 (уноктквадиум) бил значително насочен во раните предвидувања, бидејќи првично се дебатирало дека 184 ќе биде протонски волшебен број: се предвидува дека има електронска конфигурација од [172] 6g<sup>5</sup> 7f<sup>4</sup> 8d<sup>3</sup>, со најмалку 7f и 8d активни електрони. Неговото хемиско однесување се очекува да биде слично на ураниумот и нептуниумот, бидејќи понатамошната јонизација покрај состојбата +6 (што одговара на отстранување на електроните од 6g) веројатно ќе биде непрофитабилна; состојбата +4 треба да биде најчеста во воден раствор, со +5 и +6 достапни во цврсти соединенија.
4.2 Крај на периодниот систем
Бројот на физички можни елементи е непознат. Ниска проценка е дека периодниот систем може да заврши набргу по островот на стабилноста, кој се очекува да се фокусира на Z = 126, бидејќи проширувањето на периодните и нуклиoдните системи е ограничено од линиите за јадрено прокапување на протонот и неутронот и стабилноста кон алфа распаѓање и спонтано цепење. Една пресметка од Ј. Гамбир и неговите соработници, анализирајќи ја јадрената енергија на сврзување и стабилност во различни канали на распаѓање, сугерира ограничување на постоењето на врзани јадра во Z = 146. Други предвидувања за крај на периодниот систем вклучуваат Z = 128 (Џон Емсли) и Z = 155 (Алберт Казан).
4.2.1 Елементи над атомскиот број 137
Тоа е „народна легенда“ меѓу физичарите дека Ричард Фајнман сугерирал дека неутралните атоми не можат да постојат за атомски броеви поголеми од Z.=137, врз основа на тоа што релативистичката Диракова равенка предвидува дека енергијата на основната состојба на највнатрешниот електрон во таков атом би била имагинарен број. Овде, бројот 137 се појавува како инверзна константа на фина структура. Со овој аргумент, неутралните атоми не можат да постојат надвор од атомскиот број 137, и затоа периодниот систем на елементи базиран на електронски орбитали се распаѓа во овој момент. Меѓутоа, овој аргумент претпоставува дека атомското јадро е како точка. Попрецизна пресметка мора да ја земе предвид малата, но ненулта, големината на јадрото, за која се предвидува дека ќе ја помести границата понатаму до Z ≈ 173.
4.2.1.1 Боров модел
Боровиот модел прикажува тешкотии за атоми со атомски број поголем од 137, бидејќи брзината на електронот во електронска орбитала 1s, v, е дадена со
:<math>v = Z \alpha c \approx \frac{Z c}{137.04}</math>
каде што Z е атомски број, а α е константа на фина структура, мерка за јачината на електромагнетните заемни дејства. Според оваа апроксимација, секој елемент со атомски број поголем од 137 би барал електроните 1s да патуваат побрзо од c, брзината на светлината. Оттука, нерелативистичкиот Боров модел е неточен кога се применува на таков елемент.
4.2.1.2 Релативистичка Диракова равенка
Релативистичката Диракова равенка ја дава основната состојба енергија како
:<math>E=\frac{m c^2}{\sqrt{1+\dfrac{Z^2 \alpha^2}{\bigg({n-\left(j+\frac12\right)+\sqrt{\left(j+\frac12\right)^2-Z^ 2\alpha^2}\bigg)}^2},</math>
каде што m е масата на мирување на електронот. За Z > 137, брановата функција на основната состојба на Дирак е осцилаторна, наместо врзана, и не постои јаз помеѓу спектрите на позитивната и негативната енергија, како во Клајновиот парадокс. Попрецизни пресметки кои ги земаат предвид ефектите од конечната големина на јадрото покажуваат дека енергијата на врзување прво надминува 2''mc''<sup>2</sup> за ''Z'' > ''Z''<sub>cr</sub> веројатно помеѓу 168 и 172. За ''Z'' > ''Z''<sub>cr</sub>, доколку највнатрешната орбитала (1s) не е пополнета, електричното поле на јадрото ќе извлече електрон од вакуумот, што ќе резултира со спонтано цепење на позитрон. Ова нуркање на подобвивката 1 во негативниот континуум често се сметало за да претставува „крај“ на периодниот систем, но всушност тоа не наметнува таква граница, бидејќи таквите резонанции може да се толкуваат како што вели Гамоу. Сепак, точниот опис на таквите состојби во мулти-електронскиот систем, потребен е за да се прошират пресметките и периодниот систем по Zcr ≈ 172, се уште се отворени проблеми.
Атоми со атомски броеви над Zcr ≈ 172 се наречени суперкритични атоми. Суперкритичните атоми не можат целосно да се јонизираат бидејќи нивната подобвивка 1s би била исполнета со спонтано создавање на пар во кој се создава пар електрон-позитрон од негативниот континум, каде електронот е врзан и позитронот ќе побегне. Сепак, силното поле околу атомското јадро е ограничено на многу мал простор од просторот, така што Пауловиот принцип на исклучување забранува понатамошно спонтано создавање парови откако ќе се пополнат подобвивките кои се нурнати во негативниот континуум. Елементите 173-184 се наречени слабо суперкритични атоми бидејќи за нив само обвивката 1s е нурната во негативниот континуум; се очекува обвивката 2p<sub>1/2</sub> да се спои околу елементот 185 и обвивката 2s околу елементот 245. Експериментите досега не успеале да детектираат спонтано создавање парови од склопување на суперкритични полнежи преку судир на тешки јадра (на пр. судир на олово со ураниум за моментално давање ефективно Z од 174; ураниум со ураниум дава ефективно Z = 184 и ураниум со калифорниум дава ефективно Z = 190).
Иако поминувањето на ''Z''<sub>cr</sub> не значи дека елементите повеќе не можат да постојат, зголемената концентрација на густината 1s блиску до јадрото веројатно ќе ги направи овие електрони поранливи на електронски К-зафат додека се приближува ''Z''<sub>cr</sub>. За такви тешки елементи, овие електрони 1s веројатно би поминале значителен дел од времето толку блиску до јадрото што всушност се наоѓаат во него. Ова може да претставува уште една граница на периодниот систем.
Поради факторот m, мионските атоми стануваат суперкритични при многу поголем атомски број од околу 2200, бидејќи мионите се околу 207 пати потешки од електроните.
4.2.1.3 Кваркова материја
Исто така, се претпоставува дека во регионот надвор од А > 300, може да постои цел „ континент на стабилноста“ кој се состои од хипотетичка фаза на стабилна кварковна материја, која содржи кваркови што слободно течат нагоре и надолу наместо кваркови врзани во протони и неутрони. Таков облик на материја е теоретизиран дека е основна состојба на барионска материја со поголема енергија на врзување по барион од јадрена материја, што го фаворизира распаѓањето на јадрената материја над овој праг на маса во кварковна материја. Доколку постои оваа состојба на материјата, таа веројатно би можела да се синтетизира во истите реакции на јадрено соединување што доведуваат до нормални супертешки јадра и би се стабилизирала против цепење како последица на нејзиното посилно поврзување што е доволно за да се надмине Кулоновата одбивност.
Пресметките објавени во 2020 година сугерираат стабилност на грутките на кварковната материја нагоре-надолу (udQM) против конвенционалните јадра надвор од А ~ 266, а исто така покажуваат дека грутките на udQM стануваат суперкритични порано ''A'' ~ 266, отколку конвенционалните јадра (Zcr ~ 177, А ~ 480).
4.3 Јадрени својства
4.3.1 Волшебени броеви и остров на стабилноста
Стабилноста на јадрата значително се намалува со зголемувањето на атомскиот број по кириумот, елементот 96, така што сите изотопи со атомски број над 101 радиоактивно се распаѓаат со полураспад под еден ден. Ниту еден елемент со атомски број над 82 (по олово) нема стабилни изотопи. Сепак, поради причини кои сè уште не се многу добро познати, постои благо зголемена јадрена стабилност околу атомските броеви 110-114, што доведува до појава на она што во јадрената физика е познато како „островот на стабилноста“. Овој концепт, предложен од професорот на Универзитетот во Калифорнија, Глен Сиборг, објаснува зошто супертешките елементи траат подолго од предвиденото.
Пресметките според методот Хартри-Фок-Боголиубов со помош на нерелативистичката интеракција го предложува ''Z.'' = 126 како затворена протонска обвивка. Во овој регион на периодниот систем, ''N'' = 184, ''N'' = 196, и ''N'' = 228 се предложени како затворени неутронски обвивки. Затоа, изотопите од најголем интерес се <sup>310</sup>126, <sup>322</sup>126 и <sup>354</sup>126, бидејќи тие може да бидат значително подолготрајни од другите изотопи. Елементот 126, кој има волшебен број на протони, се предвидува дека е постабилен од другите елементи во овој регион и може да има јадрени изомери со многу долг полураспад. Исто така, можно е островот на стабилноста наместо тоа да биде центриран на <sup>306</sup>122, што може да биде сферично и двојно волшебен број. Веројатно, островот на стабилноста се јавува околу ''Z'' = 114–126 и ''N'' = 184, со векови веројатно околу часови до денови. Надвор од затворањето на обвивката во ''N'' = 184, животниот век на спонтаното цепење треба драстично да падне под 10<sup>−15</sup> секунди - премногу краток за јадрото да добие електронски облак и да учествува во каква било хемија. Како што е кажано, таквите животни векови се многу зависни од моделот, а предвидувањата се движат низ многу редови на големина.
Земајќи ги предвид јарените деформации и релативистичките ефекти, анализата на нивоата на една честичка предвидува нови волшебни бројки за супертешките јадра во ''Z'' = 126, 138, 154 и 164 и ''N'' = 228, 308 и 318. Затоа, покрај островот на стабилност центриран на <sup>291</sup>Cn, <sup>293</sup>Cn и <sup>298</sup>Fl, може да постојат дополнителни острови на стабилност околу двојниот волшебен број <sup>354</sup>126 како и <sup>472</sup>164 или <sup>482</sup>164. Се предвидува дека овие јадра се бета-стабилни и се распаѓаат со алфа емисија или спонтано цепење со релативно долг полураспад и даваат дополнителна стабилност на соседниот ''N'' = 228 изотони и елементи 152–168, соодветно. Од друга страна, истата анализа сугерира дека затворањето на протонската обвивка може да биде релативно слабо, па дури и непостоечко во некои случаи, како што е <sup>354</sup>126, што значи дека таквите јадра можеби нема да бидат двојно волшебни, а стабилноста, наместо тоа, првенствено ќе биде одредена со силни затворања на неутронска обвивка. Дополнително, поради енормно поголемите сили на електромагнетна одбивност кои мора да се надминат со силната сила на вториот остров (Z = 164), можно е јадрата околу овој регион да постојат само како резонанци и да не можат да останат заедно значајно време. Исто така, можно е некои од суперактиниодите помеѓу овие серии всушност да не постојат бидејќи се премногу далеку од двата острова, во кој случај периодниот систем може да заврши околу ''Z.'' = 130. Областа на елементите 121–156 каде што периодичноста е во прекин е сосема слична на јазот помеѓу двата острови.
Надвор од елементот 164, линијата на цепење што ја дефинира границата на стабилност во однос на спонтаното цепење може да се спојува со линијата за јадрено прокапување на неутроните, поставувајќи ограничување на постоењето на потешки елементи. Сепак, дополнителни волшебни броеви се предвидени во ''Z'' = 210, 274 и 354 и ''N'' = 308, 406, 524, 644 и 772, со две бета-стабилни двојно магични јадра пронајдени на <sup>616</sup>210 и <sup>798</sup>274; истиот метод на пресметка ги репродуцирало предвидувањата за <sup>298</sup>Fl и <sup>472</sup>164. (Двојно волшебните јадра предвидени за ''Z'' = 354 се бета-нестабилни, при што <sup>998</sup>354 се дефицитарни со неутрони и <sup>1126</sup>354 се богати со неутрони Иако се предвидува дополнителна стабилност кон алфа распаѓањето и цепењето за <sup>616</sup>210 и <sup>798</sup>274, со полураспад до стотици микросекунди за <sup>616</sup>210 нема да постојат острови на стабилност толку значајни како оние што се предвид''ени за Z'' = 114 и 164. Бидејќи постоењето на супертешки елементи е многу силно зависно од стабилизирачките ефекти од затворените обвивки, јадрената нестабилност и цепење најверојатно ќе го одредат крајот на периодниот систем надвор од овие острови на стабилност.
Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ) дефинира дека постои елемент доколку неговиот животен век е подолг од 10<sup>−14</sup> секунди, што е времето потребно за јадрото да формира електронски облак. Меѓутоа, генерално се смета дека постои нуклид ако неговиот животен век е подолг од околу 10<sup>−22</sup> секунди, што е времето потребно за формирање на јадрена структура. Следствено, можно е некои ''Z'' вредности да се реализираат само во нуклиди и да не постојат соодветните елементи.
Исто така, можно е да не постојат други острови под 126, бидејќи структурата на јадрената обвивка сопира (бидејќи структурата на електронската обвивка веќе се очекува да биде околу Оганесон) и режимите на распаѓање со ниска енергија стануваат лесно достапни.
Во некои региони од табелата со нуклиди, се очекува да има дополнителни региони на стабилност поради не-сферични јадра кои имаат различни волшебни броеви од сферичните јадра; <sup>270</sup>Hs во облик на јајце е едно такво деформирано двојно волшебно јадро. Во супертешкиот регион, силното Кулоновско одбивање на протоните може да предизвика некои јадра, вклучувајќи ги и изотопите на оганесон, да добијат облик на меур во основната состојба со намалена средишна густина на протоните, за разлика од приближно униформната распространетост во повеќето помали јадра. Меѓутоа, таквиот облик би имал многу ниска пречка за цепење. Дури и потешките јадра во некои региони, како што се <sup>342</sup>136 и <sup>466</sup>156, наместо тоа, можат да станат тороидални или црвени крвни зрнца по форма, со свои волшебни броеви и острови на стабилност, но тие исто така лесно би се фрагментираат.
4.3.2 Предвидени својства на распаѓање на неоткриени елементи
Бидејќи се смета дека главниот остров на стабилност се наоѓа околу <sup>291</sup>Cn и <sup>293</sup>Cn, неоткриените елементи надвор од оганесон може да бидат многу нестабилни и да подлежат на алфа-распад или спонтано цепење во микросекунди или помалку. Точниот регион во кој полураспадот надминува една микросекунда е непознат, иако различни модели сугерираат дека изотопи на елементи потешки од унбинилиум кои можат да се создадат во реакции на јадрено соеинување со достапни цели и проектили ќе имаат полураспад под една микросекунда и затоа нема да бидат откриени. Постојано се предвидува дека ќе постојат региони на стабилност на ''N'' = 184 и ''N'' = 228, а можеби и на ''Z'' ~ 124 и ''N'' ~ 198. Овие јадра може да имаат полураспад од неколку секунди и да претрпат претежно алфа распаѓање и спонтано цепење, иако може да постојат и мали гранки на бета-плус распаѓање (или електронски зафат). Надвор од овие региони на подобрена стабилност, се очекува бариерите на цепењезначително да се намалат поради губење на ефектите на стабилизација, што резултира со полураспад на цепење под 10<sup>-18</sup> секунди, особено во рамномерни јадра за кои пречката е уште помала поради спарувањето на нуклеоните. Општо земено, полураспадот на алфа-распадот се очекува да се зголеми со бројот на неутрони, од наносекунди во изотопи со најмногу неутронски дефицит до секунди поблиску до линијата за бета-стабилност. За јадра со само неколку неутрони повеќе од волшебен број, енергијата на срзувањето значително опаѓа, што резултира со прекин на трендот и пократок полураспад. Најмногу неутронски дефицитарни изотопи од овие елементи може да бидат неврзани и да подлежат на протонски распад. Кластерското распаѓање (емисија на тешки честички) исто така е предложено како алтернативен начин на распаѓање за некои изотопи, што претставува уште една пречка за идентификација на овие елементи.
4.4 Електронска конфигурација
Следниве се очекувани електронски конфигурации на елементите 119-174 и 184. Симболот [Og] ја означува веројатната електронска конфигурација на оганесон (Z = 118), кој моментално е последниот познат елемент. Конфигурациите на елементите во оваа табела се напишани почнувајќи со [Og] затоа што се очекува оганесон да биде последниот претходен елемент со конфигурација со затворена обвивка (инертен гас), 1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>6</sup> 3s<sup>2</sup> 3p<sup>6</sup> 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup> 4p<sup>6</sup> 4d<sup>10</sup> 4f<sup>14</sup> 5s<sup>2</sup> 5p<sup>6</sup> 5d<sup>10</sup> 5f<sup>14</sup> 6s<sup>2</sup> 6p<sup>6</sup> 6d<sup>10</sup> 7s<sup>2</sup> 7p<sup>6</sup>. Слично на тоа, [172] во конфигурациите за елементите 173, 174 и 184 ја означува веројатната конфигурација со затворена обвивка на елементот 172.
Надвор од елементот 123, не се достапни целосни пресметки и оттука податоците во оваа табела мора да се земат како привремени. Во случајот на елементот 123, а можеби и потешките елементи, се предвидува дека неколку можни конфигурации на електрони имаат многу слични енергетски нивоа, така што е многу тешко да се предвиди основната состојба. Вклучени се сите конфигурации што се предложени (бидејќи се разбрало дека Маделунговото правило веројатно престанува да работи овде).
Предвидените блокови до 172 се оние на Кулша, следејќи ги очекуваните достапни валентни орбитали. Сепак, нема консензус во литературата за тоа како блоковите треба да работат по елементот 138.
:
Хемиски елемент, Хемијска серија, Предвидена електронска конфигурација
118, Og, Оганесон, Благороден гас, [Rn] 5f<sup>14</sup> 6d<sup>10</sup> 7s<sup>2</sup> 7p<sup>6</sup>
119, Uue, Унунениум, Алкален метал, [Og] 8s<sup>1</sup>
120, Ubn, Унбинилиум, Земноалкален метал, [Og] 8s<sup>2</sup>
121, Ubu, Унбиуниум, Суперактиноид, [Og] 8s<sup>2</sup> 8p
122, Ubb, Унбибиум, Суперактиноид, [Og] 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
123, Ubt, Унбитриум, Суперактиноид, [Og] 6f<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
124, Ubq, Унбиквадиум, Суперактиноид, [Og] 6f<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
125, Ubp, Унбипентиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>1</sup> 6f<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
126, Ubh, Унбихексиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>2</sup> 6f<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
127, Ubs, Унбисептиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>3</sup> 6f<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
128, Ubo, Унбиоктиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>4</sup> 6f<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
129, Ube, Унбиениум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>4</sup> 6f<sup>3</sup> 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
130, Utn, Унтринилиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>5</sup> 6f<sup>3</sup> 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
131, Utu, Унтриуниум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>6</sup> 6f<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
132, Utb, Унтрибиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>7</sup> 6f<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
133, Utt, Унтритриум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>8</sup> 6f<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
134, Utq, Унтриквадиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>8</sup> 6f<sup>4</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
135, Utp, Унтрипентиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>9</sup> 6f<sup>4</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
136, Uth, Унтрихексиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>10</sup> 6f<sup>4</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
137, Uts, Унтрисептиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>11</sup> 6f<sup>4</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
138, Uto, Унтриоктиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>12</sup> 6f<sup>3</sup> 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
139, Ute, Унтриениум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>13</sup> 6f<sup>2</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
140, Uqn, Ункваднилиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>14</sup> 6f<sup>3</sup> 7d<sup>1</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
141, Uqu, Унквадуниум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>15</sup> 6f<sup>2</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
142, Uqb, Унквадбиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>16</sup> 6f<sup>2</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
143, Uqt, Унквадтриум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>17</sup> 6f<sup>2</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
144, Uqq, Унквадквадиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>17</sup> 6f<sup>2</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
145, Uqp, Унквадпентиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>3</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
146, Uqh, Унквадхексиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>4</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
147, Uqs, Унквадсептиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>5</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
148, Uqo, Унквадоктиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>6</sup> 7d<sup>2</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
149, Uqe, Унквадениум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>6</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
150, Upn, Унпентнилиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>7</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
151, Upu, Унпентуниум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>8</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
152, Upb, Унпентбиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>9</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
153, Upt, Унпенттриум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>10</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
154, Upq, Унпентквадиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>11</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
155, Upp, Унпентпентиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>12</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
156, Uph, Унпентхексиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>13</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
157, Ups, Унпентсептиум, Суперактиноид, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>3</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
158, Upo, Унпентоктиум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>4</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
159, Upe, Унпентениум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>4</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>1</sup>
160, Uhn, Унхекснилиум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>5</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>1</sup>
161, Uhu, Унхексуниум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>6</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>1</sup>
162, Uhb, Унхексбиум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>7</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>1</sup>
163, Uht, Унхекстриум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>8</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>1</sup>
164, Uhq, Унхексквадиум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p
165, Uhp, Унхекспентиум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>1</sup>
166, Uhh, Унхексхексиум, Преодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>2</sup>
167, Uhs, Унхекссептиум, ПостПреодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>2</sup> 9p
168, Uho, Унхексоктиум, Постпреодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 9s<sup>2</sup> 9p
169, Uhe, Унхексениум, Постпреодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 8p 9s<sup>2</sup> 9p
170, Usn, Унсептнилиум, Постпреодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 8p 9s<sup>2</sup> 9p
171, Usu, Унсептуниум, Постпреодни метали, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 8p 9s<sup>2</sup> 9p
172, Унсептбиум, Благороден гас, [Og] 5g<sup>18</sup> 6f<sup>14</sup> 7d<sup>10</sup> 8s<sup>2</sup> 8p 8p 9s<sup>2</sup> 9p
173, Ust, Унсепттриум, —, [] 6g<sup>1</sup>
5 Понатамошно читање
***