Uts

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Untriseptium（化学符号为Uts）是一种尚未被发现的化学元素，原子序数是137。直到这个元素被发现、确认并确定了永久名称之前，Untriseptium和Uts分别为这个元素的暂定系统命名和化学符号。根据皮寇（英语：Pekka Pyykkö）模型^[8]，其在扩展元素周期表中排列在第8周期，预测是属于g区的超锕系元素。

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Uts ₁₃₇Uts

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概况
名称·符号·序数	Untriseptium·Uts·137
元素类别	未知 可能为超锕系元素
族·周期·区	不适用·8·g
标准原子质量	未知
电子排布	[Og] 5g11 6f4 8s2 8p2 1/2（推测）[3][4] 2, 8, 18, 32, 43, 22, 8, 4（推测） Uts的电子层（2, 8, 18, 32, 43, 22, 8, 4（推测））
物理性质
原子性质
氧化态	根据5g元素预测 可能具有+6氧化态[5]
杂项
CAS号	55127-57-6 [6]
同位素 查 论 编
主条目：Uts的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰变 方式 能量​（MeV） 产物 无稳定的同位素[7]

Uts预测的电子排布为[Og] 5g¹¹ 6f⁴ 8s² 8p2
1/2）^[3]，对应的壳层为：2, 8, 18, 32, 43, 22, 8, 4。

有关Uts的研究多半是在讨论周期表可能的终点^[2][9]，1948年时，理查德·费曼指出了现有理论在137号元素之后可能出现的佯谬^[10]，也因此在部分非正式场合中会以费曼的名字称这个元素为“Feynmanium”^[11]。

目前尚未有人成功合成Uts，也无法确定其原子核是否能够存在，因为原子核滴线的不稳定性可能意味着周期表将在稳定岛后不远之处结束^[12][13]。根据现有理论，仅能确定其不会存在任何稳定的同位素^[7]。

命名

Untriseptium一词来自于1979年IUPAC发表了对元素新命名的建议^[14][15]，该建议将元素以原子序数在十进位制的数字以拉丁文组合做为命名^[16]，其中字首“Un-”代表1，表示原子序的百位数、字根“tri-”代表3，表示原子序的十位数、字根“septi-”代表7，表示原子序的个位数^[17]、字尾“-ium”表示金属元素^[18]。而费曼指出了原子序大于137的元素会出现的佯谬，并认为137号元素可能是最后一个存在的元素，也因此在非正式场合中，该元素也被称为“Feynmanium”^[10]，名称来自于费曼的名字^[11]。

由于扩展元素周期表的排列方式并无统一，因此在皮寇（英语：Pekka_Pyykkö）模型提出以及轨道模型普及之前，周期表无考虑到轨道能级问题时，是直接照着排列下去的，而其中一种排法Uts正好是在𬭊的下方，也因此有些网站会将“eka-dubnium”也记载为Uts的别名，意为𬭊的下方的元素^[19]，而根据皮寇（英语：Pekka Pyykkö）模型，𬭊下方应为159号元素（Unpentennium，Upe）^[20]。然而根据该模型预测Uts的电子排布方式^[21]，其应属于g区元素，而g区元素从第8周期开始，因此Uts在周期表中位置的上方是没有元素的。

特征

由于许多原子核理论的模型在原子序到137之后都会出现问题、矛盾或存在佯谬，因此理论上，Uts可能为最后一个存在的元素。这些现象最早由理查德·费曼于1948年指出^[22]。

玻尔模型

理查德·费曼指出，根据玻尔模型，原子序大于137的元素，其内层轨道可能电子无法稳定存在^[23]，因为在1s原子轨道中的电子的速度v计算如下：

${\displaystyle v=Z\alpha c\approx {\frac {Zc}{137.036}}}$

当中Z是原子序，α是描述电磁力强度的精细结构常数。^[24]在这个计算中，任何原子序高于137的元素的1s轨道电子速度计算结果会比光速c还大^[25][26]，因此任何不建基于相对论的理论（如波尔模型）不足以处理这种计算。

而若将其结果转换成动量^[27]：

${\displaystyle p={\frac {mv}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}}$

对于任意高的p，我们可以找到满足该等式的v < c。且电子的速度与原子核存在与否无关，因此此计算矛盾并不意味着Uts会是元素周期表上的最后一个元素^[2]。

相对论狄拉克方程

相对论的狄拉克方程可以计算出原子的基态能量：

${\displaystyle E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1+{\frac {Z^{2}\alpha ^{2}}{n-(j+1/2)+{\sqrt {(j+1/2)^{2}-Z^{2}\alpha ^{2}}}}}}}},}$

其中，m为电子静止质量、c为光速、z为质子数、α为精细结构常数。

以m₀表示电子的静质量，则其基态能量为：

${\displaystyle E=m_{0}c^{2}{\sqrt {1-Z^{2}\alpha ^{2}}}\approx m_{0}c^{2}{\sqrt {1-({Z \over 137.036})^{2}}}}$

当质子数为138或更大时，根号中将会出现负值，导致其值不是实数，因而导致狄拉克基态的波函数是震荡的，并且正能谱与负能谱之间没有间隙，正如克莱因佯谬（英语：Klein paradox）所言^[28]。

参见

• 元素周期表
• 扩展元素周期表
• 0号元素
• Ust

注解

1. 原子序超出现有理论可能的上限：Z = 155^[1] (Albert Khazan)、Z = 173^[2]

参考文献

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