초악티늄족 원소 문서 원본 보기

{{주기율표 (소형)|title=초악티늄족 원소|caption=Z&nbsp;≥&nbsp;104 (Rf)|mark=Rf,Db,Sg,Bh,Hs,Mt,Ds,Rg,Cn,Nh,Fl,Mc,Lv,Ts,Og}}
'''초악티늄족 원소'''는 '''트랜스악티늄족 원소''', '''트랜스악티늄족''', '''초중원소'''라고도 불리며, 이들은 [[원소 (화학)|화학 원소]] 중 [[원자 번호]]가 104 이상인 원소이다.<ref>{{웹 인용|title=Superheavy Element Discovery {{!}} Glenn T. Seaborg Institute |url=https://seaborg.llnl.gov/research/superheavy-element-discovery |access-date=2024-09-02 |website=seaborg.llnl.gov |language=en}}</ref> 초악티늄족 원소는 주기율표에서 [[악티늄족]] 원소 이후에 오는 원소들을 말하며, 마지막 악티늄족 원소는 [[로렌슘]](103)이다. 정의상 초악티늄족 원소는 [[초우라늄 원소]]이기도 하다. 즉, [[우라늄]](92)보다 큰 원자 번호를 갖는다. 저자가 채택한 [[3족 원소|3족]]의 정의에 따라 로렌슘도 6d 계열을 완성하기 위해 포함될 수 있다.<ref name=Neve>{{서적 인용|last1=Neve |first1=Francesco |date=2022 |title=Chemistry of superheavy transition metals |url= |journal=Journal of Coordination Chemistry |volume=75 |issue=17–18 |pages=2287–2307 |doi=10.1080/00958972.2022.2084394 |s2cid=254097024 |doi-access=free }}</ref><ref name=Mingos>{{서적 인용|last=Mingos |first=Michael |author-link=Michael Mingos |date=1998 |title=Essential Trends in Inorganic Chemistry |url= |location= |publisher=Oxford University Press |page=387 |isbn=978-0-19-850109-1}}<!--uses "transactinide" rather than "superheavy--></ref><ref>{{웹 인용|url=https://science.osti.gov/-/media/np/nsac/pdf/202310/October-4-LRP-Report.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20231005134013/https://science.osti.gov/-/media/np/nsac/pdf/202310/October-4-LRP-Report.pdf |archive-date=2023-10-05 |title=A New Era of Discovery: the 2023 Long Range Plan for Nuclear Science |publisher=U.S. Department of Energy |date=October 2023 |via=OSTI |access-date=20 October 2023 |quote=Superheavy elements (Z > 102) are teetering at the limits of mass and charge.}}</ref><ref>{{ArXiv 인용|last=Kragh|first=Helge|date=2017|title=The search for superheavy elements: Historical and philosophical perspectives|eprint=1708.04064|class=physics.hist-ph}}</ref>

[[글렌 T. 시보그]]는 [[악티늄족 개념]]을 처음 제안하여 [[악티늄 계열]]의 수용을 이끌어냈다. 그는 또한 104번 원소부터 [[운비우늄|121번]] 원소까지의 초악티늄족 계열과 대략 [[운비븀|122번]] 원소부터 153번 원소까지의 [[슈퍼악티늄족 계열]]을 제안했다(최근 연구에서는 슈퍼악티늄족 계열의 끝이 157번 원소에서 나타날 수 있다고 제시되었지만). 초악티늄족 원소인 [[시보귬]]은 그의 이름을 따서 명명되었다.<ref>[http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract04/connelly_310804.html IUPAC Provisional Recommendations for the Nomenclature of Inorganic Chemistry (2004)] (online draft of an updated version of the "Red Book" IR 3-6) {{웹아카이브|url=https://web.archive.org/web/20061027174015/http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract04/connelly_310804.html |date=October 27, 2006 }}</ref><ref name=transactinides>{{서적 인용|editor1-first=Lester R. |editor1-last=Morss |editor2-first=Norman M. |editor2-last=Edelstein |editor3-first=Jean |editor3-last=Fuger |title=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements |edition=3rd |year=2006 |publisher=Springer |location=Dordrecht, The Netherlands |isbn=978-1-4020-3555-5}}</ref>

초중원소는 [[방사성]]이며 실험실에서만 합성되었다. 이들 원소의 거시적 샘플은 아직 생산된 적이 없다. 초중원소는 모두 물리학자와 화학자 또는 원소 합성에 관련된 중요한 장소의 이름을 따서 명명되었다.

[[국제 순수·응용 화학 연합|IUPAC]]은 원자가 전자 구름을 형성하는 데 걸리는 시간인 10{{위 첨자|−14}} [[초 (시간)|초]]보다 수명이 길면 해당 원소가 존재한다고 정의한다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.kernchemie.de/Transactinides/Transactinide-2/transactinide-2.html|title=Kernchemie|website=www.kernchemie.de}}</ref>

알려진 초중원소는 주기율표의 6d 및 7p 계열의 일부를 이룬다. [[러더포듐]]과 [[더브늄]](그리고 로렌슘이 포함될 경우 로렌슘)을 제외하고, 알려진 초중원소의 모든 동위원소는 [[반감기]]가 몇 분 이하이다. [[트랜스페르뮴 전쟁|원소 명명 논란]]에는 [[노벨륨|102번]]~[[마이트너륨|109번]] 원소가 포함되었다. 따라서 이들 원소 중 일부는 발견이 확인된 후에도 오랫동안 [[체계적 원소 이름]]을 사용했다. (일반적으로 체계적 이름은 발견이 확인된 직후 발견자들이 제안한 영구적인 이름으로 대체된다.)

== 서론 ==
=== 초중원소 핵의 합성 ===
{{참고|핵합성|핵반응}}
[[파일:Deuterium-tritium fusion.svg|alt=A graphic depiction of a nuclear fusion reaction|left|섬네일|[[핵융합]] 반응 모식도. 두 개의 핵이 하나로 융합하면서 [[중성자]]를 방출한다. 지금까지 이와 유사한 방식으로 새로운 원소를 생성했으며, 여러 개의 단일 중성자가 방출되거나 전혀 방출되지 않는다는 차이점만 있을 수 있다.]]

초중원소{{Efn|[[핵물리학]]에서 원소는 [[무거운 원소|무겁다]]고 불리는데, 이는 원자 번호가 높기 때문이다. [[납]] (82번 원소)이 그러한 무거운 원소의 한 예이다. "초중원소"라는 용어는 일반적으로 [[로렌슘|103번]] 원자 번호보다 큰 원소를 지칭한다(하지만 [[페르뮴|100번]] 원자 번호<ref>{{웹 인용|url=https://www.chemistryworld.com/news/explainer-superheavy-elements/1010345.article|title=Explainer: superheavy elements|last=Krämer|first=K.|date=2016|website=[[Chemistry World]]|language=en|access-date=2020-03-15}}</ref> 또는 [[코페르니슘|112번]]<ref>{{웹 인용|archive-url=https://web.archive.org/web/20150911081623/https://pls.llnl.gov/research-and-development/nuclear-science/project-highlights/livermorium/elements-113-and-115|url=https://pls.llnl.gov/research-and-development/nuclear-science/project-highlights/livermorium/elements-113-and-115|title=Discovery of Elements 113 and 115|publisher=[[로렌스 리버모어 국립연구소]]|archive-date=2015-09-11|access-date=2020-03-15}}</ref>과 같이 다른 정의도 있다. 때로는 이 용어가 "초악티늄족"과 동의어로 제시되기도 하는데, 이는 가상의 [[슈퍼악티늄족]] 계열이 시작되기 전에 상한선을 둔다).<ref>{{백과사전 인용|last1=Eliav|first1=E.|title=Electronic Structure of the Transactinide Atoms|date=2018|encyclopedia=Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry|pages=1–16|editor-last=Scott|editor-first=R. A.|publisher=[[John Wiley & Sons]]|language=en|doi=10.1002/9781119951438.eibc2632|isbn=978-1-119-95143-8|last2=Kaldor|first2=U.|last3=Borschevsky|first3=A.| s2cid=127060181 }}</ref> "무거운 동위원소" (특정 원소의) 및 "무거운 핵"이라는 용어는 일반적인 언어에서 이해할 수 있는 의미, 즉 (특정 원소에 대해) 질량이 높은 동위원소와 질량이 높은 핵을 각각 의미한다.}} [[원자핵]]은 크기가 다른 두 개의 다른 핵을{{Efn|2009년, 유리 오가네시안이 이끄는 JINR 연구팀은 대칭적인 <sup>136</sup>Xe&nbsp;+&nbsp;<sup>136</sup>Xe 반응으로 하슘을 생성하려는 시도 결과를 발표했다. 그들은 그러한 반응에서 단일 원자도 관찰하는 데 실패했으며, 핵 반응의 확률 측정치인 단면적의 상한을 2.5&nbsp;[[피코바른|pb]]로 설정했다.<ref>{{서적 인용|last1=Oganessian|first1=Yu. Ts.|author-link=Yuri Oganessian|last2=Dmitriev|first2=S. N.|last3=Yeremin|first3=A. V.|last4=Aksenov|first4=N. V.|last5=Bozhikov|first5=G. A.|last6=Chepigin|first6=V. I.|last7=Chelnokov|first7=M. L.|last8=Lebedev|first8=V. Ya.|last9=Malyshev|first9=O. N.|last10=Petrushkin|first10=O. V.|last11=Shishkin|first11=S. V.|display-authors=3|date=2009|title=Attempt to produce the isotopes of element 108 in the fusion reaction <sup>136</sup>Xe + <sup>136</sup>Xe|journal=Physical Review C|language=en|volume=79|issue=2|article-number=024608|doi=10.1103/PhysRevC.79.024608|issn=0556-2813}}</ref> 이에 비해 하슘 발견을 초래한 <sup>208</sup>Pb + <sup>58</sup>Fe 반응은 발견자들이 추정한 바에 따르면 단면적이 ~20&nbsp;pb (더 구체적으로는 19{{Su|p=+19|b=-11}}&nbsp;pb)였다.<ref name="84Mu01">{{서적 인용|last1=Münzenberg|first1=G.|author-link=Gottfried Münzenberg|last2=Armbruster|first2=P.|author-link2=Peter Armbruster|last3=Folger|first3=H.|last4=Heßberger|first4=F. P.|last5=Hofmann|first5=S.|last6=Keller|first6=J.|last7=Poppensieker|first7=K.|last8=Reisdorf|first8=W.|last9=Schmidt|first9=K.-H.|display-authors=3|date=1984|title=The identification of element 108|url=http://www.gsi-heavy-ion-researchcenter.org/forschung/kp/kp2/ship/108-discovery.pdf|journal=Zeitschrift für Physik A|volume=317|issue=2|pages=235–236|bibcode=1984ZPhyA.317..235M|doi=10.1007/BF01421260|archive-url=https://web.archive.org/web/20150607124040/http://www.gsi-heavy-ion-researchcenter.org/forschung/kp/kp2/ship/108-discovery.pdf|archive-date=7 June 2015|access-date=20 October 2012|first10=H.-J.|last10=Schött|first11=M. E.|last11=Leino|first12=R.|last12=Hingmann| s2cid=123288075 }}</ref>}} 하나로 결합하는 핵반응에서 생성된다. 대략적으로 두 핵의 [[질량]] 차이가 클수록 반응할 가능성이 커진다.<ref name="Bloomberg">{{뉴스 인용|last=Subramanian|first=S.|author-link=Samanth Subramanian|url=https://www.bloomberg.com/news/features/2019-08-28/making-new-elements-doesn-t-pay-just-ask-this-berkeley-scientist|title=Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist|website=[[블룸버그 비즈니스위크]]| date=28 August 2019 |access-date=2020-01-18}}</ref> 무거운 원자핵으로 이루어진 물질은 표적이 되고, 그 표적에 더 가벼운 원자핵의 [[입자 빔|빔]]을 충돌시킨다. 두 핵은 충분히 가까이 접근해야만 하나로 [[핵융합]]될 수 있다. 일반적으로 모두 양전하를 띠고 있는 핵은 [[쿨롱 법칙|정전기적 반발]] 때문에 서로 밀어낸다. [[강한 상호작용]]은 이러한 반발을 극복할 수 있지만 이는 핵으로부터 매우 짧은 거리 내에서만 가능하다. 따라서 빔 핵은 이런 반발력이 빔 핵의 속도에 비해 무시될 정도로 작아지도록 [[입자 가속기|매우 높은 속도로 가속된다]].<ref name="n+1">{{웹 인용|url=https://nplus1.ru/material/2019/03/25/120-element|title=Сверхтяжелые шаги в неизвестное|last=Ivanov|first=D.|date=2019|website=nplus1.ru|language=ru|trans-title=Superheavy steps into the unknown|access-date=2020-02-02}}</ref> 빔 핵을 가속하기 위해 가해지는 에너지는 [[빛의 속력|빛의 속도]]의 10분의 1에 달하는 속도를 내게 할 수 있다. 그러나 너무 많은 에너지가 가해지면 빔 핵이 분해될 수 있다.<ref name="n+1"/>

두 핵이 융합하기에 충분히 가까이 다가가는 것만으로는 충분하지 않다. 두 핵이 서로 접근하면 일반적으로 약 10{{위 첨자|−20}}초 동안 함께 있다가 단일 핵을 형성하기보다는 각자의 길을 간다(반응 전과 동일한 구성일 필요는 없다).<ref name="n+1" /><ref>{{웹 인용|url=http://theconversation.com/something-new-and-superheavy-at-the-periodic-table-26286|title=Something new and superheavy at the periodic table|last=Hinde|first=D.|date=2017|website=[[더 컨버세이션]]|language=en|access-date=2020-01-30}}</ref> 이러한 현상은 단일 핵을 형성하려는 시도 중에 정전기적 반발이 형성 중인 핵을 찢어 놓기 때문에 발생한다.<ref name="n+1"/> 표적과 빔의 각 조합은 [[단면적 (물리학)|단면적]]으로 정의된다. 단면적은 두 핵이 서로 접근했을 때 융합이 일어날 확률을 나타내며, 입사한 입자가 융합을 일으키기 위해 맞아야 하는 횡단면적의 크기로 표현된다.{{Efn|빔 입자를 가속하는 데 적용되는 에너지의 양도 단면적 값에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, {{핵종|규소|28}} + {{입자|n|TL=1|BL=0}} → {{핵종|알루미늄|28}} + {{입자|p|TL=1|BL=1}} 반응에서 단면적은 12.3 MeV에서 370&nbsp;mb에서 18.3 MeV에서 160&nbsp;mb로 부드럽게 변하며, 13.5&nbsp;MeV에서 380&nbsp;mb의 최대값을 가진 넓은 피크를 보인다.<ref>{{서적 인용|last1=Kern |first1=B. D. |last2=Thompson |first2=W. E. |last3=Ferguson |first3=J. M. |date=1959 |title=Cross sections for some (n, p) and (n, α) reactions |journal=Nuclear Physics |language=en |volume=10 |pages=226–234 |doi=10.1016/0029-5582(59)90211-1|bibcode=1959NucPh..10..226K }}</ref>}} 이러한 융합은 핵이 정전기적 반발을 [[터널 효과#핵융합|터널링]]할 수 있는 양자 효과의 결과로 발생할 수 있다. 두 핵이 그 단계를 지나 충분히 가까이 머무를 수 있다면, 여러 핵 상호작용으로 인해 에너지 재분배와 에너지 평형이 이루어진다.<ref name="n+1"/>

{{외부 미디어|width=230px|float=left|video1=[https://www.youtube.com/watch?v=YovAFlzFtzg 오스트레일리아 국립 대학교]의 계산을 기반으로 한 핵융합 실패 [[시각화]]<ref>{{서적 인용|last1=Wakhle|first1=A.|last2=Simenel|first2=C.|last3=Hinde|first3=D. J.|display-authors=3|last4=Dasgupta|first4=M.|last5=Evers|first5=M.|last6=Luong|first6=D. H.|last7=du Rietz|first7=R.|date=2015|editor-last=Simenel|editor-first=C.|editor2-last=Gomes|editor2-first=P. R. S.|editor3-last=Hinde|editor3-first=D. J.|display-editors=3|editor4-last=Madhavan|editor4-first=N.|editor5-last=Navin|editor5-first=A.|editor6-last=Rehm|editor6-first=K. E.|title=Comparing Experimental and Theoretical Quasifission Mass Angle Distributions|journal=[[유러피언 피지컬 저널 WOC|European Physical Journal Web of Conferences]]|volume=86|page=00061|doi=10.1051/epjconf/20158600061| bibcode=2015EPJWC..8600061W |issn=2100-014X|doi-access=free|hdl=1885/148847|hdl-access=free}}</ref>}}

결과적으로 [[핵반응#복합 핵반응|복합핵]]이라고 불리는 합쳐진 핵은 [[들뜬 상태]]<ref>{{웹 인용|url=http://oregonstate.edu/instruct/ch374/ch418518/Chapter%2010%20NUCLEAR%20REACTIONS.pdf |access-date=2020-01-27 |pages=7–8 |title=Nuclear Reactions}} Published as {{서적 인용|last1=Loveland|first1=W. D.|last2=Morrissey|first2=D. J.|last3=Seaborg|first3=G. T.|author-link3=Glenn T. Seaborg|title=Modern Nuclear Chemistry|date=2005|pages=249–297|chapter=Nuclear Reactions|publisher=[[John Wiley & Sons, Inc.]]|language=en|doi=10.1002/0471768626.ch10|isbn=978-0-471-76862-3}}</ref>이며 따라서 매우 불안정하다.<ref name="n+1"/> 더 안정한 상태에 도달하기 위해 일시적으로 합쳐진 핵은 더 안정한 핵을 형성하지 않고 [[핵분열]]할 수 있다.<ref name="CzechNuclear"/> 또는 복합핵이 몇 개의 [[중성자]]를 방출하여 들뜬 에너지를 소산시킬 수 있다. 만약 후자가 중성자 방출에 충분하지 않다면, 핵합체는 [[감마선]]을 생성할 것이다. 이러한 현상은 초기 핵 충돌 후 약 10{{위 첨자|−16}}초 이내에 발생하며, 더 안정한 핵의 생성을 초래한다.<ref name="CzechNuclear">{{서적 인용|title=Neutron Sources for ADS|last=Krása|first=A.|s2cid=28796927|date=2010|journal=Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering|publisher=[[프라하 체코 공과대학교]]|pages=4–8|url=http://ojs.ujf.cas.cz/~krasa/ZNTT/SpallationReactions-text.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20170918062244/http://ojs.ujf.cas.cz/~krasa/ZNTT/SpallationReactions-text.pdf |archive-date=18 September 2017 |via=웨이백 머신}}</ref> [[IUPAC/IUPAP 합동실무단]]의 정의에 따르면, [[원소 (화학)|화학 원소]]는 원자의 핵이 10{{위 첨자|−14}}초 이내에 [[방사성 붕괴|붕괴]]하지 않았을 때만 발견된 것으로 인정될 수 있다. 이 값은 핵이 [[전자]]를 얻어 화학적 특성을 나타내는 데 걸리는 시간의 추정치로 선택되었다.<ref>{{서적 인용|last=Wapstra|first=A. H.|author-link=Aaldert Wapstra|date=1991|title=Criteria that must be satisfied for the discovery of a new chemical element to be recognized|url=http://publications.iupac.org/pac/pdf/1991/pdf/6306x0879.pdf|journal=[[Pure and Applied Chemistry]]|volume=63|issue=6|page=883|doi=10.1351/pac199163060879| s2cid=95737691 |issn=1365-3075}}</ref>{{Efn|이 수치는 또한 복합핵의 수명에 대한 일반적으로 받아들여지는 상한선을 나타낸다.<ref name=BerkeleyNoSF>{{서적 인용|last1=Hyde|first1=E. K.|last2=Hoffman|first2=D. C.|author-link2=Darleane C. Hoffman|last3=Keller|first3=O. L.|date=1987|title=A History and Analysis of the Discovery of Elements 104 and 105|journal=Radiochimica Acta|volume=42|issue=2|doi=10.1524/ract.1987.42.2.57|issn=2193-3405|pages=67–68| s2cid=99193729 |url=http://www.escholarship.org/uc/item/05x8w9h7}}</ref>}}

=== 붕괴 및 탐지 ===
{{참고|기체 이온화 검출기}}
빔은 표적을 통과하여 다음 칸인 분리기에 도달한다. 새로운 핵이 생성되면 이 빔과 함께 운반된다.<ref name="SHEhowvideo">{{웹 인용|url=https://www.scientificamerican.com/article/how-to-make-superheavy-elements-and-finish-the-periodic-table-video/|title=How to Make Superheavy Elements and Finish the Periodic Table [Video]|author=Chemistry World|date=2016|website=[[사이언티픽 아메리칸]]|language=en|access-date=2020-01-27|author-link=Chemistry World}}</ref> 분리기에서 새로 생성된 핵은 다른 핵종(원래 빔의 핵종 및 기타 반응 생성물)으로부터 분리되어{{Efn|이 분리는 생성된 핵이 반응하지 않은 빔 핵보다 표적을 더 느리게 통과한다는 점을 기반으로 한다. 분리기에는 움직이는 입자에 대한 효과가 특정 입자 속도에서 상쇄되는 전기장과 자기장이 포함되어 있다.{{sfn|Hoffman|Ghiorso|Seaborg|2000|p=334}} 이러한 분리는 [[비행시간형 질량분석법|비행시간 측정]] 및 반동 에너지 측정으로도 도움을 받을 수 있다. 이 둘을 조합하면 핵의 질량을 추정할 수 있다.{{Sfn|Hoffman|Ghiorso|Seaborg|2000|p=335}}}} [[반도체 검출기|표면 장벽 검출기]]로 전달되어 핵을 멈춘다. 검출기에 대한 다음 충돌의 정확한 위치가 표시되고, 그 에너지와 도착 시간도 표시된다.<ref name="SHEhowvideo"/> 이동에는 약 10{{위 첨자|−6}}초가 걸리며, 검출되기 위해서는 핵이 이 시간 동안 살아남아야 한다.{{Sfn|Zagrebaev|Karpov|Greiner|2013|page=3}} 핵은 붕괴가 등록되면 다시 기록되고, 붕괴의 위치, [[붕괴 에너지|에너지]] 및 시간이 측정된다.<ref name="SHEhowvideo"/>

핵의 안정성은 강한 상호작용에 의해 제공된다. 그러나 그 범위는 매우 짧아서 핵이 커질수록 가장 바깥쪽의 [[핵자]]들([[양성자]]와 중성자)에 대한 영향이 약해진다. 동시에 핵은 양성자들 사이의 정전기적 반발력에 의해 찢어지며, 그 범위는 제한되지 않는다.{{Sfn|Beiser|2003|p=432}} 강한 상호작용에 의해 제공되는 총 [[핵 결합 에너지|결합 에너지]]는 핵자 수에 비례하여 증가하는 반면, 정전기적 반발력은 원자 번호의 제곱에 비례하여 증가한다. 즉, 후자가 더 빠르게 증가하며 무겁고 초중원소 핵에 대해 점점 더 중요해진다.<ref name="BrusselsAlpha">{{웹 인용|url=http://metronu.ulb.ac.be/npauly/Pauly/physnu/chapter_5.pdf|title=Alpha decay|last=Pauli|first=N.|date=2019|work=Introductory Nuclear, Atomic and Molecular Physics (Nuclear Physics Part)|publisher=[[브뤼셀 자유 대학교 (프랑스어)|브뤼셀 자유 대학교]]|access-date=2020-02-16}}</ref><ref name="BrusselsSF">{{웹 인용|url=http://metronu.ulb.ac.be/npauly/Pauly/physnu/chapter_8.pdf|title=Nuclear fission|last=Pauli|first=N.|date=2019|work=Introductory Nuclear, Atomic and Molecular Physics (Nuclear Physics Part)|publisher=[[브뤼셀 자유 대학교 (프랑스어)|브뤼셀 자유 대학교]]|access-date=2020-02-16}}</ref> 따라서 초중원소 핵은 이론적으로 예측되며<ref>{{서적 인용|last1=Staszczak|first1=A.|last2=Baran|first2=A.|last3=Nazarewicz|first3=W.|date=2013|title=Spontaneous fission modes and lifetimes of superheavy elements in the nuclear density functional theory|journal=Physical Review C |volume=87|issue=2|pages=024320–1|doi=10.1103/physrevc.87.024320| arxiv=1208.1215 | bibcode=2013PhRvC..87b4320S |issn=0556-2813|doi-access=free}}</ref> 지금까지 관찰된 바에 따르면{{Sfn|Audi et al.|2017|pp=030001-129–030001-138}} 주로 이러한 반발로 인한 붕괴 모드인 [[알파 붕괴]]와 [[자발 핵분열]]을 통해 붕괴된다.{{Efn|모든 붕괴 모드가 정전기적 반발로 인해 발생하는 것은 아니다. 예를 들어, [[베타 붕괴]]는 [[약한 상호작용]]에 의해 발생한다.{{sfn|Beiser|2003|p=439}}}} 거의 모든 알파 방출 핵종은 210개 이상의 핵자를 가지고 있으며,{{Sfn|Beiser|2003|p=433}} 주로 자발 핵분열을 겪는 가장 가벼운 핵종은 238개이다.{{Sfn|Audi et al.|2017|p=030001-125}} 두 붕괴 모드 모두에서 핵은 각 모드에 대한 해당 [[사각 퍼텐셜 장벽|에너지 장벽]]에 의해 붕괴가 억제되지만, 이를 터널링할 수 있다.<ref name="BrusselsAlpha"/><ref name="BrusselsSF"/>

[[파일:Apparatus for creation of superheavy elements en.svg|alt=Apparatus for creation of superheavy elements|right|섬네일|upright=1.5|JINR [[플레로프 핵반응 연구소]]에 설치된 두브나 기체 충전 반동 분리기를 기반으로 한 초중원소 생성 장치 개략도. 검출기 내의 궤적과 빔 집속 장치는 전자의 [[자기 쌍극자|쌍극자 자석]]과 후자의 [[사중극자 자석]]으로 인해 변한다.<ref name="Aksenov">{{서적 인용|last1=Aksenov|first1=N. V.|last2=Steinegger|first2=P.|last3=Abdullin|first3=F. Sh.|last4=Albin|first4=Yury V.|last5=Bozhikov|first5=Gospodin A.|last6=Chepigin|first6=Viktor I.|last7=Eichler|first7=Robert|last8=Lebedev|first8=Vyacheslav Ya.|last9=Madumarov|first9=Alexander Sh.|last10=Malyshev|first10=Oleg N.|last11=Petrushkin|first11=Oleg V.|display-authors=3|date=2017|title=On the volatility of nihonium (Nh, Z = 113)|journal=The European Physical Journal A|language=en|volume=53|issue=7|page=158|doi=10.1140/epja/i2017-12348-8| bibcode=2017EPJA...53..158A | s2cid=125849923 |issn=1434-6001}}</ref>]]

알파 입자는 핵자당 질량이 충분히 작아서 알파 입자가 핵을 떠나는 [[운동 에너지]]로 사용될 수 있는 에너지를 남기기 때문에 방사성 붕괴에서 흔히 생성된다.{{Sfn|Beiser|2003|p=432–433}} 자발 핵분열은 핵을 찢어 놓는 정전기적 반발력에 의해 발생하며, 동일한 핵이 분열하는 다양한 경우에 여러 핵을 생성한다.<ref name="BrusselsSF"/> 원자 번호가 증가함에 따라 자발 핵분열의 중요성은 빠르게 증가한다. [[우라늄]](92번 원소)에서 [[노벨륨]](102번 원소)까지 자발 핵분열 부분 반감기는 23차수만큼 감소하며,<ref name="Oganessian12">{{서적 인용|last=Oganessian|first=Yu.|date=2012|title=Nuclei in the "Island of Stability" of Superheavy Elements|journal=Journal of Physics: Conference Series|volume=337| issue=1 |pages=012005-1–012005-6|doi=10.1088/1742-6596/337/1/012005| bibcode=2012JPhCS.337a2005O |issn=1742-6596|doi-access=free}}</ref> [[토륨]](90번 원소)에서 [[페르뮴]](100번 원소)까지는 30차수만큼 감소한다.<ref>{{콘퍼런스 인용|last1=Moller|first1=P.|last2=Nix|first2=J. R.|date=1994|title=Fission properties of the heaviest elements|url=https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc674703/m2/1/high_res_d/32502.pdf|conference=Dai 2 Kai Hadoron Tataikei no Simulation Symposium, Tokai-mura, Ibaraki, Japan|publisher=[[노스 텍사스 대학교]]|access-date=2020-02-16}}</ref> 따라서 초기 [[액체 방울 모형]]은 약 280개의 핵자를 가진 핵의 [[핵분열 장벽]]이 사라지면서 자발 핵분열이 거의 즉시 일어날 것이라고 제안했다.<ref name="BrusselsSF"/><ref name="Oganessian04"/> 이후 [[핵 껍질 모형]]은 약 300개의 핵자를 가진 핵이 [[안정성의 섬]]을 형성하여 자발 핵분열에 더 강하게 저항하고 더 긴 반감기로 주로 알파 붕괴를 겪을 것이라고 제안했다.<ref name="BrusselsSF"/><ref name="Oganessian04">{{서적 인용|url=https://physicsworld.com/a/superheavy-elements/|title=Superheavy elements|last=Oganessian|first=Yu. Ts.|date=2004|journal=[[피직스 월드]]|volume=17|issue=7|pages=25–29|doi=10.1088/2058-7058/17/7/31|access-date=2020-02-16|url-access=subscription}}</ref> 후속 발견들은 예측된 섬이 원래 예상보다 더 멀리 있을 수 있음을 시사했다. 또한 오래 지속되는 악티늄족과 예측된 섬 사이의 중간 핵이 변형되어 껍질 효과로 인해 추가적인 안정성을 얻는다는 것을 보여주었다.<ref>{{서적 인용|last=Schädel|first=M.|date=2015|title=Chemistry of the superheavy elements|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences|language=en|volume=373|issue=2037|article-number=20140191|doi=10.1098/rsta.2014.0191|pmid=25666065| bibcode=2015RSPTA.37340191S |issn=1364-503X|doi-access=free}}</ref> 더 가벼운 초중원소 핵에 대한 실험<ref>{{콘퍼런스 인용|last=Hulet|first=E. K.|date=1989|title=Biomodal spontaneous fission|conference=50th Anniversary of Nuclear Fission, Leningrad, USSR|bibcode=1989nufi.rept...16H}}</ref>과 예상 섬에 더 가까운 핵에 대한 실험<ref name="Oganessian12"/>은 자발 핵분열에 대해 이전에 예상했던 것보다 더 큰 안정성을 보여주었으며, 껍질 효과가 핵에 미치는 중요성을 보여주었다.{{Efn|1960년대에는 이미 핵의 바닥 상태가 에너지와 모양이 다르다는 것과 특정 마법수 핵자들이 핵의 더 큰 안정성에 해당한다는 것이 알려져 있었다. 그러나 초중원소 핵은 너무 변형되어 핵 구조를 형성하지 못할 것이라고 가정되었다.<ref name="Oganessian12"/>}}

알파 붕괴는 방출된 알파 입자에 의해 등록되며, 붕괴 생성물은 실제 붕괴 전에 쉽게 결정될 수 있다. 만약 그러한 붕괴 또는 연속적인 붕괴 시리즈가 알려진 핵을 생성한다면, 반응의 원래 생성물은 쉽게 결정될 수 있다.{{Efn|핵의 질량은 직접 측정되지 않고 다른 핵의 질량으로부터 계산되므로, 이러한 측정은 간접 측정이라고 불린다. 직접 측정 또한 가능하지만, 대부분의 경우 초중원소 핵에는 아직 사용할 수 없다.<ref>{{서적 인용|last1=Oganessian|first1=Yu. Ts.|last2=Rykaczewski|first2=K. P.|date=2015|title=A beachhead on the island of stability|journal=[[피직스 투데이]]|volume=68|issue=8|pages=32–38|doi=10.1063/PT.3.2880| bibcode=2015PhT....68h..32O |osti=1337838|s2cid=119531411 |issn=0031-9228|doi-access=free}}</ref> 초중원소 핵의 첫 번째 직접 질량 측정은 2018년 LBNL에서 보고되었다.<ref>{{서적 인용|last=Grant |first=A.|date=2018|title=Weighing the heaviest elements|journal=Physics Today|issue=11 |article-number=4650 |language=EN|doi=10.1063/PT.6.1.20181113a|bibcode=2018PhT..2018k4650G | s2cid=239775403 }}</ref> 질량은 이동 후 핵의 위치로부터 결정되었다(이동은 자석이 있는 상태에서 이루어졌기 때문에 위치는 핵의 질량 대 전하 비율과 연결된 궤적을 결정하는 데 도움이 된다).<ref name="C&EN">{{웹 인용|url=https://cen.acs.org/physical-chemistry/periodic-table/IYPT-Exploring-the-superheavy-elements-at-the-end-of-the-periodic-table/97/i21|title=Exploring the superheavy elements at the end of the periodic table|last=Howes|first=L.|date=2019|website=[[화학 및 공학 뉴스]]|language=en|access-date=2020-01-27}}</ref>|name=|group=}} (붕괴 사슬 내의 모든 붕괴가 실제로 서로 관련되어 있다는 것은 이러한 붕괴의 위치에 의해 확립되며, 이는 동일한 장소에 있어야 한다.)<ref name="SHEhowvideo"/> 알려진 핵은 붕괴 에너지(또는 더 구체적으로는 방출된 입자의 [[운동 에너지]])와 같은 붕괴의 특정 특성으로 인식될 수 있다.{{Efn|붕괴가 진공 상태에서 발생했다면, 붕괴 전후의 고립계의 총 [[운동량#보존|운동량]]이 보존되어야 하므로, 딸핵도 약간의 속도를 얻을 것이다. 따라서 두 속도의 비율, 그리고 그에 따른 운동 에너지의 비율은 두 질량의 비율에 반비례할 것이다. 붕괴 에너지는 알려진 알파 입자의 운동 에너지와 딸핵의 운동 에너지(전자의 정확한 비율)의 합과 같다.{{sfn|Beiser|2003|p=433}} 계산은 실험에도 유효하지만, 차이점은 핵이 검출기에 묶여 있기 때문에 붕괴 후 움직이지 않는다는 점이다.}} 그러나 자발 핵분열은 다양한 핵을 생성물로 생성하므로 원래 핵종을 딸핵으로부터 결정할 수 없다.{{Efn|자발 핵분열은 소련의 물리학자 [[게오르기 플료로프]]<ref name=Distillations>{{서적 인용|last=Robinson|first=A. E.|url=https://www.sciencehistory.org/distillations/the-transfermium-wars-scientific-brawling-and-name-calling-during-the-cold-war|title=The Transfermium Wars: Scientific Brawling and Name-Calling during the Cold War|date=2019|journal=[[증류 (잡지)|증류]]|language=en|access-date=2020-02-22}}</ref> (JINR의 선도 과학자)에 의해 발견되었고, 따라서 시설의 "취미"였다.<ref name="coldfusion77">{{웹 인용|url=http://n-t.ru/ri/ps/pb106.htm|title=Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)|trans-title=Popular library of chemical elements. Seaborgium (eka-tungsten)|language=ru|website=n-t.ru|access-date=2020-01-07}} Reprinted from {{서적 인용|author=<!--none-->|date=1977|title=Популярная библиотека химических элементов. Серебро – Нильсборий и далее|chapter=Экавольфрам|trans-title=Popular library of chemical elements. Silver through nielsbohrium and beyond|trans-chapter=Eka-tungsten|language=ru|publisher=[[나우카 (출판사)|나우카]]}}</ref> 대조적으로, LBL 과학자들은 핵분열 정보만으로는 원소 합성을 주장하기에 충분하지 않다고 믿었다. 그들은 자발 핵분열이 새로운 원소를 식별하는 데 사용될 만큼 충분히 연구되지 않았다고 믿었는데, 이는 복합핵이 중성자만 방출하고 양성자나 알파 입자와 같은 전하 입자를 방출하지 않았음을 확립하는 데 어려움이 있었기 때문이다.<ref name=BerkeleyNoSF/> 따라서 그들은 연속적인 알파 붕괴를 통해 새로운 동위원소를 이미 알려진 동위원소와 연결하는 것을 선호했다.<ref name=Distillations/>}}

따라서 초중원소를 합성하려는 물리학자들이 이용할 수 있는 정보는 검출기에서 수집된 정보, 즉 입자의 검출기 도착 위치, 에너지 및 시간, 그리고 그 붕괴 정보이다. 물리학자들은 이 데이터를 분석하여 새로운 원소에 의해 발생했음이 확실하며 주장된 핵종 외의 다른 핵종에 의해 발생했을 수 없다고 결론을 내리려고 한다. 종종 주어진 데이터만으로는 새로운 원소가 확실히 생성되었다고 결론을 내리기에 불충분하며 관찰된 효과에 대한 다른 설명이 없을 수도 있다. 데이터 해석에 오류가 발생한 경우도 있다.{{Efn|예를 들어, 1957년 스웨덴 [[스톡홀름주]], [[스톡홀름]]의 노벨 물리학 연구소에서 102번 원소가 실수로 식별되었다.<ref name=RSC>{{웹 인용|url=https://www.rsc.org/periodic-table/element/102/nobelium|title=Nobelium - Element information, properties and uses {{!}} Periodic Table|website=[[왕립화학회]]|access-date=2020-03-01}}</ref> 이 원소의 생성에 대한 이전의 결정적인 주장은 없었고, 이 원소는 스웨덴, 미국, 영국 발견자들이 노벨륨이라는 이름을 붙였다. 나중에 이 식별이 잘못되었음이 밝혀졌다.{{Sfn|Kragh|2018|pp=38–39}} 다음 해, RL은 스웨덴의 결과를 재현할 수 없었고 대신 해당 원소의 합성을 발표했다. 그 주장 역시 나중에 반증되었다.{{Sfn|Kragh|2018|pp=38–39}} JINR은 그들이 그 원소를 처음으로 만들었다고 주장하며 새로운 원소에 대해 자신들만의 이름인 욜리오티움을 제안했다.{{Sfn|Kragh|2018|p=40}} 소련의 이름 또한 받아들여지지 않았다(JINR은 나중에 102번 원소의 명명을 "성급한" 것이라고 언급했다).<ref name="1993 responses">{{서적 인용|year=1993|title=Responses on the report 'Discovery of the Transfermium elements' followed by reply to the responses by Transfermium Working Group|url=https://www.iupac.org/publications/pac/1993/pdf/6508x1815.pdf|url-status=live|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=65|issue=8|pages=1815–1824|doi=10.1351/pac199365081815|archive-url=https://web.archive.org/web/20131125223512/https://www.iupac.org/publications/pac/1993/pdf/6508x1815.pdf|archive-date=25 November 2013|access-date=7 September 2016|last1=Ghiorso|first1=A.|last2=Seaborg|first2=G. T.|last3=Oganessian|first3=Yu. Ts.|last4=Zvara|first4=I|last5=Armbruster|first5=P|last6=Hessberger|first6=F. P|last7=Hofmann|first7=S|last8=Leino|first8=M|last9=Munzenberg|first9=G|last10=Reisdorf|first10=W|last11=Schmidt|first11=K.-H| s2cid=95069384 |display-authors=3}}</ref> 이 이름은 1992년 9월 29일에 서명된 원소 발견 우선권에 대한 IUPAC 결정에 대한 서면 응답으로 IUPAC에 제안되었다.<ref name="1993 responses"/> "노벨륨"이라는 이름은 널리 사용되었기 때문에 변경되지 않았다.<ref name=IUPAC97>{{서적 인용|doi=10.1351/pac199769122471|title=Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)|date=1997|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=69|pages=2471–2474|issue=12|author=Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry|url=http://publications.iupac.org/pac/pdf/1997/pdf/6912x2471.pdf}}</ref>}}

== 역사 ==
=== 초기 예측 ===
19세기 말에 알려진 가장 무거운 원소는 [[우라늄]]으로, [[원자 질량]]이 약 240(현재는 238) [[원자 질량 단위|amu]]였다. 따라서 주기율표의 마지막 줄에 배치되었으며, 이는 [[초우라늄 원소|우라늄보다 무거운 원소]]의 존재 가능성과 [[질량수|A]] = 240이 한계로 보이는 이유에 대한 추측을 부추겼다. 1895년 [[아르곤]]을 시작으로 [[비활성 기체]]가 발견된 후, 이 그룹의 더 무거운 구성원의 가능성이 고려되었다. 덴마크의 화학자 [[율리우스 톰센]]은 1895년에 Z = 86, A = 212를 가진 여섯 번째 비활성 기체와 Z = 118, A = 292를 가진 일곱 번째 비활성 기체의 존재를 제안했으며, 마지막 원소는 [[토륨]]과 우라늄을 포함하는 32개 원소 [[주기 (주기율표)|주기]]를 닫는다고 보았다.<ref name=kragh6>{{괄호 없는 하버드 인용|Kragh|2018|p=6}}</ref> 1913년, 스웨덴의 물리학자 [[요한네스 뤼드베리]]는 톰센의 주기율표 외삽을 확장하여 원자 번호가 최대 460에 달하는 훨씬 더 무거운 원소를 포함시켰지만, 그는 이러한 초중원소가 자연에 존재하거나 발생한다고 믿지 않았다.<ref name=kragh7>{{괄호 없는 하버드 인용|Kragh|2018|p=7}}</ref>

1914년, 독일 물리학자 [[리하르트 스빈네]]는 Z = 108 근방의 원소와 같은 우라늄보다 무거운 원소들이 [[우주선]]에서 발견될 수 있다고 제안했다. 그는 이러한 원소들이 원자 번호가 증가함에 따라 반드시 반감기가 감소하는 것은 아닐 수 있으며, Z = 98–102와 Z = 108–110 (비록 수명이 짧은 원소들에 의해 분리되더라도)에 일부 더 오래 지속되는 원소들의 가능성에 대한 추측을 불러일으켰다. 스빈네는 1926년에 이러한 예측을 발표하며, 그러한 원소들이 [[지구의 핵]], [[철운석]], 또는 [[그린란드 빙상]]에 존재할 수 있다고 믿었다. 그곳에 그들은 가상의 우주 기원으로부터 갇혀 있었을 것이라고 보았다.<ref name=kragh10>{{괄호 없는 하버드 인용|Kragh|2018|p=10}}</ref>

=== 발견 ===

1961년부터 2013년까지 네 곳의 연구소, 즉 미국의 [[로런스 버클리 국립연구소]], 소련의 [[합동원자핵연구소]], 독일의 [[GSI 헬름홀츠 중이온 연구소]], 일본의 [[이화학연구소]]에서 수행된 연구는 [[로렌슘]]부터 [[오가네손]]까지의 원소들을 [[IUPAC]]–[[IUPAP]] 트랜스페르뮴 실무 그룹의 기준과 후속 합동 실무단의 기준에 따라 식별하고 확인했다. 이들 발견은 주기율표의 7주기를 완성한다. 다음 두 원소인 [[우누넨늄]] (Z = 119)과 [[운비닐륨]] (Z = 120)은 아직 합성되지 않았다. 이들은 8주기를 시작할 것이다.

=== 원소 목록 ===
*103 [[로렌슘]], Lr, [[어니스트 로런스]]의 이름을 따서 명명; 때때로 포함되기도 하고 포함되지 않기도 함<ref name=Neve/><ref name=Mingos/>
*104 [[러더포듐]], Rf, [[어니스트 러더포드]]의 이름을 따서 명명
*105 [[더브늄]], Db, [[모스크바]] 근처 [[두브나]] 마을의 이름을 따서 명명
*106 [[시보귬]], Sg, [[글렌 T. 시보그]]의 이름을 따서 명명
*107 [[보륨]], Bh, [[닐스 보어]]의 이름을 따서 명명
*108 [[하슘]], Hs, 다름슈타트가 위치한 헤센주(Hassia)의 이름을 따서 명명
*109 [[마이트너륨]], Mt, [[리제 마이트너]]의 이름을 따서 명명
*110 [[다름슈타튬]], Ds, [[다름슈타트]]의 이름을 따서 명명
*111 [[뢴트게늄]], Rg, [[빌헬름 콘라트 뢴트겐]]의 이름을 따서 명명
*112 [[코페르니슘]], Cn, [[니콜라우스 코페르니쿠스]]의 이름을 따서 명명
*113 [[니호늄]], Nh, [[이화학연구소]]가 위치한 [[일본]](Nihon)의 이름을 따서 명명
*114 [[플레로븀]], Fl, 러시아 물리학자 [[게오르기 플료로프]]의 이름을 따서 명명
*115 [[모스코븀]], Mc, [[모스크바]]의 이름을 따서 명명
*116 [[리버모륨]], Lv, [[로렌스 리버모어 국립연구소]]의 이름을 따서 명명
*117 [[테네신]], Ts, [[오크리지 국립연구소]]가 위치한 [[테네시주]]의 이름을 따서 명명
*118 [[오가네손]], Og, 러시아 물리학자 [[유리 오가네샨]]의 이름을 따서 명명

== 특징 ==
짧은 반감기(예를 들어, 시보귬의 가장 안정한 동위원소는 14분의 반감기를 가지며, 원자 번호가 증가할수록 반감기는 감소한다)와 이들을 생성하는 [[핵반응]]의 낮은 수율 때문에, 몇 개의 원자로 이루어진 매우 작은 시료를 기반으로 기체상 및 용액 화학을 결정하기 위한 새로운 방법들이 개발되어야 했다. 주기율표의 이 영역에서는 [[상대론적 양자화학|상대론적 효과]]가 매우 중요해져, 채워진 7s 오비탈, 빈 7p 오비탈, 채워지고 있는 6d 오비탈이 모두 원자핵 쪽으로 수축한다. 이는 7s 전자의 상대론적 안정화를 유발하고 7p 오비탈이 낮은 [[들뜬 상태]]에서도 접근 가능하게 만든다.<ref name=transactinides/>

103번부터 112번까지의 원소인 로렌슘부터 코페르니슘까지는 6d 계열의 전이 원소를 이룬다. 실험적 증거에 따르면 103-108번 원소는 주기율표에서의 위치에 따라 루테튬부터 오스뮴까지의 더 무거운 동족체로서 예상대로 행동한다. 이들의 [[이온 반지름]]은 5d 전이 금속 동족체와 [[악티늄족]] 유사동족체 사이의 값을 가질 것으로 예상된다. 예를 들어, Rf{{위 첨자|4+}}의 이온 반지름은 [[하프늄|Hf]]{{위 첨자|4+}} (71&nbsp;pm)와 [[토륨|Th]]{{위 첨자|4+}} (94&nbsp;pm)의 값 사이인 76&nbsp;[[피코미터|pm]]로 계산된다. 이들의 이온은 또한 5d 동족체보다 [[편극률|편극 가능성]]이 낮을 것으로 예상된다. 상대론적 효과는 이 계열의 끝인 뢴트게늄(111번 원소)과 코페르니슘(112번 원소)에서 최대에 달할 것으로 예상된다. 그럼에도 불구하고, 초악티늄족 원소의 많은 중요한 특성은 아직 실험적으로 알려져 있지 않지만, 이론적 계산은 수행되었다.<ref name=transactinides/>

113번부터 118번까지의 원소인 니호늄부터 오가네손까지는 7p 계열을 형성하여 주기율표의 [[7주기 원소|7주기]]를 완성해야 한다. 이들의 화학적 성질은 7s 전자의 매우 강한 상대론적 안정화와 7p 부껍질을 두 부분으로 찢어 한 부분은 더 안정화되고(7p{{아래 첨자|1/2}}, 전자 2개 보유), 다른 부분은 더 불안정화되는(7p{{아래 첨자|3/2}}, 전자 4개 보유) 강한 [[스핀-궤도 결합]] 효과에 크게 영향을 받을 것이다. 이 영역에서는 낮은 [[산화수]]가 안정화될 것으로 예상되며, 그룹 경향이 계속될 것이다. 이는 7s 및 7p{{아래 첨자|1/2}} 전자 모두 [[비활성 전자쌍 효과]]를 나타내기 때문이다. 이들 원소는 상대론적 효과가 점점 더 큰 역할을 함에도 불구하고 그룹 경향을 대체로 따를 것으로 예상된다. 특히, 큰 7p 분할은 플레로븀(114번 원소)에서 효과적인 껍질 폐쇄를 초래하며, 따라서 오가네손(118번 원소)에 대해 예상보다 훨씬 높은 화학 활성을 야기한다.<ref name=transactinides/>

오가네손은 마지막으로 알려진 원소이다. 다음 두 원소인 [[우누넨늄|119번]]과 [[운비닐륨|120번]]은 8s 계열을 형성해야 하며 각각 [[알칼리 금속]]과 [[알칼리 토금속]]이 되어야 한다. 8s 전자는 상대론적으로 안정화될 것으로 예상되므로, 이 그룹들의 반응성 증가 경향은 역전되어 이 원소들은 [[루비듐]]과 [[스트론튬]]과 같은 5주기 동족체와 더 유사하게 행동할 것이다. 7p{{아래 첨자|3/2}} 오비탈은 여전히 상대론적으로 불안정화되어 잠재적으로 이 원소들에게 더 큰 [[이온 반지름]]을 부여하고 심지어 화학적으로 참여할 수 있게 할 것이다. 이 영역에서 8p 전자 또한 상대론적으로 안정화되어 [[운비우늄|121번 원소]]의 바닥 상태 8s{{위 첨자|2}}8p{{위 첨자|1}} [[원자가 전자]] 구성을 초래한다. 120번 원소에서 121번 원소로 갈 때 부껍질 구조에 큰 변화가 예상된다. 예를 들어, 5g 오비탈의 반지름은 120번 원소의 들뜬 [Og] 5g{{위 첨자|1}} 8s{{위 첨자|1}} 구성에서 25 [[보어 반지름|보어 단위]]에서 121번 원소의 들뜬 [Og] 5g{{위 첨자|1}} 7d{{위 첨자|1}} 8s{{위 첨자|1}} 구성에서 0.8 보어 단위로 급격히 감소하는데, 이를 "방사형 붕괴" 현상이라고 한다. [[운비븀|122번 원소]]는 121번 원소의 전자 구성에 추가로 7d 또는 8p 전자를 추가할 것이다. 121번과 122번 원소는 각각 [[악티늄]]과 [[토륨]]과 유사할 것이다.<ref name=transactinides/>

121번 원소에서 [[슈퍼악티늄족]] 계열이 시작될 것으로 예상되며, 이때 8s 전자와 채워지는 8p{{아래 첨자|1/2}}, 7d{{아래 첨자|3/2}}, 6f{{아래 첨자|5/2}}, 5g{{아래 첨자|7/2}} 부껍질이 이들 원소의 화학적 성질을 결정한다. 123번 이후 원소에 대한 완전하고 정확한 계산은 상황의 극심한 복잡성으로 인해 아직 불가능하다.<ref name=e123>{{학위논문 인용|last=van der Schoor|first=K.|title=Electronic structure of element 123|url=http://fse.studenttheses.ub.rug.nl/14531/1/report.pdf|date=2016|publisher=Rijksuniversiteit Groningen}}</ref> 5g, 6f, 7d 오비탈은 거의 동일한 에너지 준위를 가져야 하며, 160번 원소 부근에서는 9s, 8p{{아래 첨자|3/2}}, 9p{{아래 첨자|1/2}} 오비탈 또한 거의 동일한 에너지를 가져야 한다. 이는 전자 껍질이 혼합되어 [[구역 (주기율표)|구역]] 개념이 잘 적용되지 않게 하고, 또한 이러한 원소들을 주기율표에 배치하는 것을 매우 어렵게 만들 새로운 화학적 특성을 초래할 것이다.<ref name=transactinides/>

== 초악티늄족 원소 너머 ==
Z = 126을 넘는 원소들의 이름으로 초초악티늄족 원소가 제안되었다.<ref>{{서적 인용| doi=10.1515/ract-2019-3104 | title=Synthesis and properties of isotopes of the transactinides | year=2019 | last1=Hofmann | first1=Sigurd | journal=Radiochimica Acta | volume=107 | issue=9–11 | pages=879–915 | s2cid=203848120 }}</ref> 다른 자료에서는 Z = 164 근처의 원소를 초극중원소라고 부르기도 한다.<ref>{{서적 인용| arxiv=2306.11989 | title=Superheavy elements and ultradense matter| year=2023 | doi=10.1140/epjp/s13360-023-04454-8| last1=Laforge| first1=Evan| last2=Price| first2=Will| last3=Rafelski| first3=Johann| journal=The European Physical Journal Plus| volume=138| issue=9| page=812| bibcode=2023EPJP..138..812L}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[보스-아인슈타인 응축]]
* [[안정성의 섬]]

== 내용주 ==
{{Notelist}}

== 각주 ==
{{각주}}

=== 참고 문헌 ===
* {{서적 인용|title=The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties |doi=10.1088/1674-1137/41/3/030001 |last1=Audi |first1=G. |last2=Kondev |first2=F. G. |last3=Wang |first3=M. |last4=Huang |first4=W. J. |last5=Naimi |first5=S. |display-authors=3 |journal=Chinese Physics C |volume=41 |issue=3 <!--Citation bot deny-->|year=2017
|at=030001 |bibcode=2017ChPhC..41c0001A |ref={{sfnref|Audi et al.|2017}}}}<!--for consistency and specific pages, do not replace with {{NUBASE2016}}--><br />{{공백|5}}[http://cms.iopscience.org/ac0c0614-0d60-11e7-9a47-19ee90157113/030001.pdf?guest=true pp. 030001-1–030001-17], [http://cms.iopscience.org/b3dbafd9-0d60-11e7-9a47-19ee90157113/030001_Table1.pdf?guest=true pp. 030001-18–030001-138, Table I. The NUBASE2016 table of nuclear and decay properties]
* {{서적 인용|last=Beiser|first=A.|title=Concepts of modern physics|date=2003|publisher=McGraw-Hill|isbn=978-0-07-244848-1|edition=6th|oclc=48965418}}
* {{서적 인용|last1=Hoffman |first1=D. C. |author-link=Darleane C. Hoffman |last2=Ghiorso |first2=A. |author-link2=Albert Ghiorso |last3=Seaborg |first3=G. T. |title=The Transuranium People: The Inside Story |year=2000 |publisher=[[월드 사이언티픽]] |isbn=978-1-78-326244-1}}
* {{서적 인용|last=Kragh|first=H.|author-link=Helge Kragh|date=2018 |title=From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation |publisher=[[슈프링어|스프링거]] |isbn=978-3-319-75813-8}}
* {{서적 인용|last1=Zagrebaev|first1=V.|last2=Karpov|first2=A.|last3=Greiner|first3=W.|date=2013 |title=Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?|journal=[[Journal of Physics: Conference Series]] |volume=420 | issue=1 |at=012001 |doi=10.1088/1742-6596/420/1/012001 | arxiv=1207.5700 | bibcode=2013JPhCS.420a2001Z |issn=1742-6588|doi-access=free}}

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[[분류:원소족]]