超重元素（）是指原子序数超过103（铹）的重元素。这些元素均为人工合成元素，具有極高的放射性，半衰期很短，非常不稳定。其中原子序位於104（鑪）与120（Ubn）之间者稱為錒系後元素；原子序位於121（Ubu）与153（Upt）之间者則稱為超錒系元素。目前所发现原子序数最大的超重元素是118号的鿫。由于超重元素的原子序数都大于92（铀），因此所有的超重元素也都屬於超铀元素。视对3族元素的定义，103号元素铹也有可能为了完成第7周期过渡金属，同样列为超重元素。
雖然超重元素的半衰期大多極短，且有随着原子序数的增加而缩短的趋势，然而也有例外：例如𨧀、鎶、鈇和鉝的一些同位素的半衰期就比預料中的還要長。格伦·西奥多·西博格预言了在這一系列元素中有更多的反常元素，并且把它们归类于“稳定岛”，即质子數或中子數为幻数的原子核具有特别的稳定性。
由於超重元素的生產難度極高，每次的產量也極少（至多數十顆原子），且半衰期都極短，非常不穩定，生成後會快速衰變，因此在科學研究之外沒有任何實際用途。
超重元素中未发现的元素及已发现但尚未正式命名的元素，皆使用IUPAC元素系统命名法。超重元素的命名曾引起很大的争论，104到109号元素命名的争论从二十世纪六十年代开始，一直到1997年才解决（參見超鐨元素爭議）。
概论
超重元素的合成
反应的图示。两个原子核融合成一个，并发射出一个中子。这个反应和用来创造新元素的反应相似，唯一可能的区别是释放的中子或带电粒子数量不同。|lang=zh]]
超重元素的原子核是在两个不同大小的原子核的聚变中产生的。粗略地说，两个原子核的质量之差越大，两者就越有可能发生反应。由较重原子核组成的物质会作為靶子，被较轻原子核的粒子束轰击。两个原子核只能在距离足够近的时候，才能聚变成一个原子核。原子核都带正电荷，会因为静电排斥力而相互排斥，所以只有两个原子核的距离足够短时，强核力才能克服这个排斥力并发生聚变。粒子束因此被粒子加速器大大加速，以使这种排斥力与粒子束的速度相比变得微不足道。施加到粒子束上以加速它们的能量可以使它们的速度达到光速的十分之一。但是，如果施加太多能量，粒子束可能会分崩离析。这是因为在尝试形成单个原子核的过程中，静电排斥力会撕开正在形成的原子核。}}这种聚变是量子效应的结果，其中原子核可通过量子穿隧效應克服静电排斥力。如果两个原子核可以在该阶段之后保持靠近，则多个核相互作用会导致能量的重新分配和平衡。复合原子核为了达到更稳定的状态，可能会直接裂变，原子核只有在10−14秒内不衰变，IUPAC/IUPAP联合工作小组才会认为它是化学元素。这个值大约是原子核得到它的外层电子，显示其化学性质所需的时间。
衰变和探测
粒子束穿过目标后，会到达下一个腔室——分离室。如果反应产生了新的原子核，它就会存在于这个粒子束中。在分离室中，新的原子核会从其它核素（原本的粒子束和其它反应产物）中分离，到达半导体探测器后停止。这时标记撞击探测器的确切位置、能量和到达时间。若衰变發生，衰變的原子核被再次记录，并测量位置、衰变能量和衰变时间。超重元素理论预测及实际观测到的主要衰变方式，即α衰变和自发裂变都是这种排斥引起的。几乎所有会α衰变的核素都有超过210个核子，而主要通过自发裂变衰变的最轻核素有238个核子。有限位势垒在这两种衰变方式中抑制了原子核衰变，但原子核可以隧穿这个势垒，发生衰变。]]
放射性衰变中常产生α粒子是因为α粒子中的核子平均质量足够小，足以使α粒子有多余能量离开原子核。自发裂变则是由静电排斥力将原子核撕裂而致，会产生各种不同的产物。从90号元素钍到100号元素镄下降了30个数量级。早期的液滴模型因此表明有约280个核子的原子核的会消失，因此自发裂变会立即发生。随后的研究发现预测存在的稳定岛可能比原先预期的更远，还发现长寿命锕系元素和稳定岛之间的原子核发生变形，获得额外的稳定性。对较轻的超重核素以及那些更接近稳定岛的核素2018年，劳伦斯伯克利国家实验室首次直接测量了超重原子核的质量，它的质量是根据转移后原子核的位置确定的（位置有助于确定其轨迹，这与原子核的质荷比有关，因为转移是在有磁铁的情况下完成的）。}}因为连续的α衰变都会在同一个地方发生，所以通过确定衰变发生的位置，可以确定衰变彼此相关。而他也是杜布纳联合原子核研究所的科学家，所以自发裂变就成了杜布纳联合原子核研究所经常讨论的课题。劳伦斯伯克利国家实验室的科学家认为自发裂变的信息不足以声称合成元素，他们认为对自发裂变的研究还不够充分，无法将其用于识别新元素，因为很难确定复合原子核是不是仅喷射中子，而不是质子或α粒子等带电粒子。早先没有关于该元素发现的明确声明，所以瑞典、美国、英国发现者将其命名为。后来证明该鉴定是错误的。次年，劳伦斯伯克利国家实验室无法重现瑞典的结果。他们宣布合成了该元素，但后来也被驳回。杜布纳联合原子核研究所坚持认为他们第一个发现该元素，并建议把新元素命名为，而这个名称也没有被接受（他们后来认为102号元素的命名是仓促的）。由于这个名称在三十年间已被广泛使用，因此没有更名。}}
已發現的超重元素列表
参见
*超铀元素
*穩定島
*元素周期表
*锕系后元素
注释
参考资料
参考书目
*
*
*
评论 (0)