图片来源：IUPAC官网截图

至此，第118号元素的发现，终于画上一个完美的句号。

理论上的尽头

众所周知，元素周期表按照质子数的多少进行排列，排位越靠后的元素，原子核中的质子数就越多，显然，不论是理论上还是实际中，质子数都不可能为无限大，一定会出现某个“边界”。

原子核里有质子和/或中子，两者依靠“强相互作用力”结合，维持了原子核的稳定结构。强相互作用力是自然界四种基本相互作用力中最强的一种，虽然强，但特点是作用距离超级短，仅有10-15米左右，近了远了都会变弱。也就是说，原子核内并不是所有核子之间都有作用力，一个核子只能跟相邻的几个核子产生作用力。

原子结构示意图

图片来源：veer图库

与之对应的，是原子核结合能，指的是核子（质子和/或中子）结合成原子核所放出的能量。结合能是使核子在10-15米限度内组成一个稳定核体系的必要因素。结合能与其核子数之比，称为比结合能。

铁是比结合能最大的元素，所以，以质量（也就是核子数量）而论，铁是银河系里，也可能是宇宙中最多的金属元素。以铁为代表的质量中等的核，比结合能最大，略轻的或略重的，比结合能都更小。对于重核来说，因为可能的同位素组合更多，所以质量数的变化可以很大，但有趣的是，比结合能的变化不大。这暗示了原子核内部作用力的一种饱和性。

虽然目前人类得到的元素“仅有”118种，但如果把同位素也计算在内的话，人类目前得到的原子核的种类则超过2000种。有人以原子核内的质子数Z做横坐标，中子数N做纵坐标，把这些原子核放上去构成核素图，就会发现自然界中的原子核（非人工合成）都沿着β稳定线分布。这就是“超重核稳定岛理论”。若这个理论为真，从曲线的走向上来看，横坐标的质子数Z也有尽头。

图片来源：论文截图[5]

如果把视野“放大”到整个原子里，随着原子序数的增大，原子核里的质子越来越多，对核外电子的吸引力也越大，这对于内层轨道的电子来说，需要的速度是惊人的。理查德·费曼根据玻尔的模型计算过，当原子核中的质子超过137个时，内层轨道电子的速度会超过真空中的光速，这显然是不可能的。而且波尔的模型没有考虑相对论效应，具有一定局限性。

还有些理论认为在质子数为173时，原子核的结合能会超过电子的不变质量对应能量的2倍，达到电子-正电子对的湮没能量，所以核外电子永远无法填满。

技术上的尽头

除了现实和理论上的尽头，技术上的门槛，可能会让元素周期表的“尽头”来得更早一些。目前许多元素都是人工合成的，但这种合成在技术上也遇到了瓶颈。

元素周期表中人工合成的元素

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人工合成元素已经形成了特定的套路。具体办法是选取两类原子，一类较重，一类较轻，给较轻的原子加速成束，轰击较重的原子。由于原子一般呈电中性，无法直接将其加速，所以较轻的原子首先需要离子化，然后在巨大的电场中进行加速。完成上述过程的装置叫做加速器。为了获得足够的能量，有人想到让靶子也同步高速运动起来，提高撞击的效率，于是有了对撞机。两者在外观上很相似。

想要完成这种轰击，两种“原料”的纯度必须足够高，否则得到的都是不想要的新原子核，即使合成了新原子核，其数据也会被淹没在大量杂质元素产生的无效数据中。另外，原子核体积很小，需要轰击很多次才能偶然打中。但即使幸运地打中了目标，两个粒子也未必能克服正电荷之间的库伦排斥力；即便能克服库伦斥力，也有可能会因为“力道太大”而把原子核打碎，得不到目标中融合而出的重核……总之，很难啊。

既然是撞击，就有一个概率问题。在实验中，想得到目标中的新元素，概率是非常低的。比如第113号元素Nh是通过锌-30轰击铋-83获得，整个实验持续80天，轰击次数达到1.7×1019次，最终才得到新元素。而第118号元素的合成实验，一次就要4个月，轰击1.7×1019次。2002年和2005年两轮实验下来，总共才出现3个或4个新元素的原子核——2002年1个或2个，2005年2个。感兴趣的可以自行计算这概率究竟有多低。

理论上讲，只要加速器足够牛，合成出更多的未知元素都不是问题。但事实上，合成新元素对仪器的要求非常高。按照JINR（上文中的杜布纳联合原子核研究所）负责人的说法，世界上其他装置未必能实现Og的合成，他认为自家的加速器是世界上唯一能做出这个实验的加速器。也正是因为有这份底气，JINR也早在2016年就开启了新一轮的挑战：合成第119号元素。