各位應該還記得之前和大家提過的元素周期表：化學家將各種元素依據它們的化學特性整齊地排列在這個表上，將元素分門別類。歷史上，更有科學家憑着當時表上的空缺而找到相對應的元素。因此可以說，這個表綜合了我們對元素世界的理解。今年是元素周期表「誕生」150周年，但人類對這個表的研究工作卻還沒有停止：今天就跟各位分享一下現今科學家在尋找更重的元素、繼續擴展元素周期表的這方面的努力。
固定規律 特性重複
現在的元素周期表，將各種元素依照它們原子核中質子數量（稱為原子序數）的大小，從小到大順序排列起來。在這個排序下，元素的化學特性呈現固定的規律：最初的幾個元素好像各有不同的化學特性，不過在適當的地方，較重的元素卻展現出與較輕的元素相類的特性。
因此，化學家們可以將各種的元素整齊地排列起來：同一個直行裡的元素，擁有相似（但並不一定完全一樣）的性質；每一個橫行則似一個周期：到了下個橫行，元素的特性又開始重複了。
一直以來，科學家都在努力尋找、製造更重的元素，擴展元素周期表。天然地存在於大自然、蘊藏量不是極度稀少的元素中，最重的應該是原子序數92的鈾（uranium）。現在的元素周期表裡，原子序數92以上的元素，都需要科學家在實驗室製造出來。
成為第一個製造出新元素的人或機構，自然得到無上的光榮，更有權去為新的元素命名：原子序數95的鋂（americium），就是以美洲大陸命名的；?（nihonium）的原子序數是113，名字來自日語，有「日本」的意思；原子序數96的鋦（curium），名字是對著名科學家居禮夫婦的致敬；現在我們知道的最重的元素，原子序數118的Og，更是以還熱心參與研究的俄羅斯科學家奥加涅相（Yuri Oganessian）而命名。
愈重愈短命 排列到極限
除卻這些「榮辱」原因，現在製造更重的元素更有極深的科學意義。現今我們知道的最重元素Og，正好完整了現在元素周期表的最下一個橫行。好一陣子前也跟各位分享過Og的古怪性質：根據它在表上的位置，Og應該是屬於不容易發生化學反應的「惰性氣體」。不過，科學家預計Og不單可能與其他物質產生化合物，甚至在室溫下可能根本不是氣體。
原子序數114的鈇（flevorium）在元素周期表中位於鉛之下，不過反而可能展現惰性氣體的特性。正因如此，有些科學家預期周期表的規律已經達到極限；製造更重的元素正好可以讓我們一窺超重元素的特性的發展。
科學家更期望知道原子核中質子的數量是否有上限，是否存在終極的最重元素？有理論指出，原子序數172可能是我們的極限：當原子核中存在超過172顆質子，部分質子會「吞噬」附近的電子而結合成中子，以致我們無法造成原子序數更高的元素。
這個理論是否屬實，當然得在大自然中驗證。不過，原子核中的質子都帶正電荷，互相排斥，因此這些超重的原子核都極不穩定：鈇的半衰期約為2.6秒（也就是說，每2.6秒就有一半的鈇變成其他物質），Og的半衰期更不足1000分之1秒。
比Og更重的元素，其半衰期應該會更短，可能還未到原子序數172，這些超重原子核就已變得太過「曇花一現」，我們也不好意思將它們叫作物質了。■張文彥博士 香港大學理學院講師
短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。