擴展元素周期表由西博格（美國已故核化學家，獲1951年諾貝爾化學獎。）於1969年所提出。這是個從正規的元素周期表所延伸來囊括尚未發現的元素的表格。所有未發現的元素都由IUPAC元素系統命名法作基礎命名，直到這個元素被發現、確實，並正式命名為止。
基本介紹
- 中文名：擴展元素周期表
- 外文名：Extended periodic table
- 所屬學科：化學
- 創造者：西博格
- 創造時間：1969年
- 包含元素：218個
- 命名法：IUPAC元素系統命名法
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擴展元素周期表
擴展元素周期表
元素周期表中有七個周期，並以118號元素Uuo終結。如果有更高原子序數的元素被發現，則它將會被置於第八周期，甚至第九周期。這額外的周期預期將會比第七周期容納更多的元素，因為經過計算新的g區將會出現。g區將容納18個元素，各周期中均存在部分填滿的g原子軌道。這種擁有八個周期的元素表最初由格倫·西奧多·西博格於1969年提出。
第八或以上周期的元素未曾被合成或於自然發現。（2008年4月，有人宣稱發現122號元素Ubb存在於自然界中，但此被廣泛認為是錯誤的。）g區內第一個元素的原子序數應該為121。根據IUPAC元素系統命名法命名為unbiunium，符號Ubu。此區域內的元素很可能高度不穩定，並具有放射性，且半衰期極短。然而穩定島理論預測126號元素Ubh會在穩定島內，不會有核裂變，但會有α衰變。而穩定島以外還能存在多少物理上可能的元素至今仍沒有結論。
根據量子力學對於原子結構解釋的軌道近似法，g區會對應不完全填滿的g軌道。不過，自旋-軌道作用會削弱軌道近似法所得結果的正確性，這可能會發生在較大原子序的元素上。
g區在元素周期表中的位置（位於f區的左邊、右邊或中間）仍然是不肯定的。上表所示的位置是建於構造原理在更高原子序的元素還成立的前提上，但這假設不一定正確。對於118號元素，軌道1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d、5f、6s、6p、6d、7s及7p應會被占據，其餘則為空。第八周期的元素軌道預測會以8s、5g、6f、7d、8p的順序填滿。然而，從大約122號元素開始，電子層間過於接近，使計算電子的位置時發生問題。例如，經過計算，165號及166號元素（如果存在）會占據9s軌道，而把8p軌道留空。
Pyykkö模型
並非所有模型都按照較輕元素的趨勢排列超重元素。例如，Pekka Pyykkö利用電腦模型計算出原子序直到Z=172的元素的位置，並發現有若干元素不在構造原理預期的位置。5g區後，他的計算預測元素139及140會占據8p軌道，元素141開始才再繼續占據6f區。元素165至168可能在第9周期（9s和9p），之後的元素169至172再填滿8p軌道和整個第8周期。
周期表的終結
我們仍不知道存在多少物理上可能的元素。光速限制了電子在更大電子層中運行，因此電中性原子的原子序最大可達到173；缺少部分或全部核外電子的原子核則有可能達到更重的水平，但這樣的原子核根據核外電子排布分區將變得無意義；核殼層模型(en:Nuclear shell model)則限制離子狀態的元素最大至210號。（這類元素在上表以灰色底色及斜體顯示。）不過，周期表有可能在更早的地方就結束了，或許就在穩定島之內，代表元素的數目將為大約126個。
玻爾模型的崩潰
玻爾模型在原子序達到137之後會有問題，因為在1s原子軌道中的電子的速度v計算如下：
當中Z是原子序，α是描述電磁力強度的精細結構常數。如此一來，任何原子序高於137的元素的1s軌道電子將會以高於光速c運行，物理上不可能。因此任何不建基於相對論的理論（如波爾模型）不足以處理這種計算。
狄拉克方程式
半相對論的狄拉克方程式在原子序數大於137時也會發生問題，因為基態能級為：
當中m0是電子的靜質量。而當原子序大於137，狄拉克基態的波函式是震盪的，而不是固定的，並且正能譜與負能譜之間沒有間隙，正如克萊因悖論所言。理察·費曼（Richard Feynman）指出這個效應，因此137號元素（Uts）有時也被稱為feynmanium。
當前考慮到核電荷分布之有限延伸的計算，結果約等於173（unseptrium），非離子原子所屬的元素可能僅限於等於或低於這個結果。
