新元素奇异行为打破元素周期表规律(4)

　　当俄罗斯联合核研究所(Joint Institute for Nuclear Research)的尤里•奥加涅相(Yuri Oganessian)及其团队宣布，他们成功合成了极难捕捉的117号元素后，元素周期表最后一行的所有元素都已各就其位。元素周期表结构与原子结构间的紧密联系意味着，完成元素周期表并不纯粹是为了美学上的考虑，或是纸面上的信息梳理。118号元素是唯一一种s、p、d、f轨道上都填满电子的元素。

　　如果将来合成了更多的元素，元素周期表将开辟出一个新行来放置它们。119号元素最有可能第一个出现(见图)，并将开始一轮新的循环——它将同样始于最简单的s轨道。119号及120号元素将占据第八周期最前面的两个位置，但从121号元素开始，将出现一块全新的元素区域，这些元素将拥有我们此前从未遇到过的“g”轨道——至少从理论上来说是这样。像过去一样，新轨道的出现将增加可容纳的电子数目并延长这一周期的长度，即元素周期表中列的数目。这一新区域元素的加入将使现有的元素周期表扩宽到50列(别担心，化学家已经设计出了更紧密的方式来布置这样一张庞大的周期表)。

　　填上所有空白、获得一张完完整整的元素周期表，看起来是对门捷列夫梦想的一种终极实现方式——如果没有阿尔伯特•爱因斯坦，还有他的狭义相对论的话。

　　超越元素周期律

　　当原子序数从低到高增大时，由于原子核内质子数的增加，核电荷也随之增大。根据狭义相对论我们知道，当核电荷增大时，原子内层轨道电子的运动速度也会加快。这种效应引起原子内层轨道半径收缩，并且更加稳定。内层轨道的收缩继而对其余的s轨道和p轨道产生影响(knock-on effect)，包括决定元素化学性质的最外层“价”电子轨道，整个原子看起来经历了一次“瘦身”，变得更加“紧致”。