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物理学家创造了迄今为止最重的元素之一，一个原子核中含有 117 个质子的原子。这种巨型原子位于元素周期表的外围，在那里，臃肿的原子核往往变得越来越不稳定。然而，元素 117 的存在给了科学家们希望，他们正越来越接近发现传闻中的“稳定岛”，在那里，具有所谓幻数质子和中子的原子核变得长寿命。
比铀（92 个质子）重的元素通常在自然界中找不到，但可以在实验室中强行使其存在。问题是：原子核越大，其质子之间的正电荷排斥力就越大，这通常使其更不稳定或更具放射性。例如，元素 117 的半衰期约为千分之五十秒，这意味着在那个时间内，大约一半的元素会衰变成较轻的元素。
一个美国-俄罗斯团队于 2010 年在俄罗斯杜布纳的联合核研究所首次创造了元素 117。该元素仍然被认为是非官方的，尚未被国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 正式接受并添加到元素周期表中。 117 号元素在德国达姆施塔特 GSI Helmholtz 重离子研究中心的实验中再次出现，应该有助于该元素获得官方认可。“与首次发现不同，我们是不同的团队，在不同的地点使用不同的设备，”领导 GSI 合作的 Christoph Düllmann 说。“我认为在科学界，这将改变对 117 号元素的看法，从一个声称已被观察到的元素转变为一个已被证实的元素。”
为了创造 117 号元素，临时元素周期表占位符名称为 ununseptium，研究人员将钙核（每个原子 20 个质子）撞击到锫靶（每个原子 97 个质子）。这项实验非常困难，部分原因是锫本身很难获得。“我们不得不与地球上唯一可以大量生产和分离锫的地方合作，”Düllmann 说。那个地方是田纳西州的橡树岭国家实验室，那里有一个核反应堆，可以产生半衰期为 330 天的稀有元素。该设施花了大约两年的时间才积累了足够大量的锫用于实验；当积累了大约 13 毫克时，橡树岭的科学家将其运往德国进行项目的下一阶段。在 GSI，研究人员将钙离子加速到 10% 光速，并使其与锫碰撞。如果钙核和锫核迎头相撞，偶尔两个原子核会粘在一起，融合形成一个总共有 117 个质子的新元素。“我们每周大约得到一个原子，”Düllmann 说。
科学家们没有直接观察到元素 117。相反，他们寻找其放射性衰变后通过发射 α 粒子（带有两个质子和两个中子的氦核）产生的子核。“重核进行 α 衰变产生元素 115，而元素 115 也通过 α 衰变衰变，”GSI 的 Jadambaa Khuyagbaatar 说，他是 5 月 1 日发表在《物理评论快报》上报告结果的论文的主要作者。
在衰变链中的几个步骤之后，产生的原子核之一是同位素铹 266——一个具有 103 个质子和 163 个中子的原子核，以前从未见过。先前已知的铹同位素具有较少的中子，并且不太稳定。然而，这种新型物种具有惊人的 11 小时半衰期，使其成为迄今为止已知寿命最长的超重同位素之一。“也许我们正处于稳定岛的岸边，”Düllmann 说。
没有人确切知道这个岛屿位于何处，甚至不知道它是否真的存在。理论表明，超出已知幻数的下一个幻数大约是 108、110 或 114 个质子，以及 184 个中子。根据计算，这些构型可能导致特殊的性质，使原子能够比类似的物种存活更长时间。“元素 116、117 和 118 的所有现有数据都证实，当人们接近中子数 184 时，寿命会增加，”橡树岭的理论家 Witold Nazarewicz 说，他没有参与这项研究。“这令人鼓舞。”
超重幻核可能会呈现出有趣的形状，从而赋予稳定性，例如中间有孔的所谓气泡构型。“这些构型尚未被发现，但现在正在探索的区域确实处于气泡区域的边缘，”Nazarewicz 说。
如果稳定岛确实存在，那么它的原子核可以持续多久就没有限制。它们可能足够稳定，可以在自然界中被发现，尽管数量很少，以至于我们尚未见过它们。许多搜索正在进行中，以寻找这些已经存在的超重物种的证据，这些物种可能是通过强大的宇宙事件（例如两个中子星的合并）形成的。尽管到目前为止还没有发现任何证据，但科学家们仍然抱有希望，认为稳定岛的证据即将出现，无论以何种方式出现。