在茫茫的宇宙中,是否存在地球上没有的化学元素?

地球上自然存在的元素(同位素算一种)有90多种,目前加上人工合成的元素一共有118种;但是根据核物理中的稳定岛理论,推测宇宙中还存在原子序数大于118的元素,它们并不稳定,而且难以合成,所以地球上并不存在。

在2006年,美国科学家首先合成了118号重元素OG-294,该元素的半衰期只有0.012秒,于是元素周期表上的前七族元素(1~118号元素)全部补全,其中95~118号元素全是人工合成的。

在自然界中,最大的非放射性元素是铅(82号元素);在地球上,能大量存在的最重元素是铀(92号元素),比铀元素高的称作超铀元素,超铀元素的半衰期均很短。

在100多年前,俄国科学家门捷列夫发现了化学元素的周期性,制定了世界上第一张元素周期表,并成功预言了一些尚未发现的元素。

如今,物理学和化学已经发展到了新的高度,科学家们有更多理论去研究化学元素,而核物理的发展,让科学家合成了许多地球上原本不存在的元素,但是随着原子序数的增大,元素的稳定性越来越差。

其中原理并不难理解,原子核由强子(质子和中子)组成,它们靠着强力连接在一起,但是强力的作用范围有限,而质子携带着正电荷,于是质子间会因为电磁力相互排斥,由于电磁力的作用范围是无限的,所以随着原子序数的增大,较远距离强子间的强力减弱,而电磁力会继续叠加,使得原子核越来越不稳定。

在核物理中有一个稳定岛理论,说原子核中存在2、8、14、20、28、50、82和126数字时,原子核的稳定性将会大大增加。

比如由82个质子和126个中子组成的铅-208,其原子核就异常稳定,还有50个质子的锡元素部分同位素,原子核性质也非常稳定。根据该理论,在126号元素附近将会形成一个“孤岛”,此处的元素有可能形成较为稳定的元素,但是目前科学家还无法合成大于118号的重元素。

在宇宙中,随时都有超新星爆发、中子星合并等事件发生,在这样的极端条件下,就有可能形成大于118号的元素,并在一定时间后发生衰变。