早在20世紀60年代，就有人提出了關於超重元素可能存在的理論。它們最長壽的原子核可能會產生一個所謂的“穩定之島”，遠遠超過鈾元素。然而由隆德大學的核物理學家領導的一項新研究表明，一個有50年歷史的核物理學宣言現在必須被修改。
自然界中發現的最重的元素是鈾，它的原子核含有92個質子和146個中子。由於帶正電的質子數量增加，較重元素的原子核變得越來越不穩定。因此，它們的衰變速度越來越快，通常在幾分之一秒的時間內。
然而質子和中子的“神奇”組合可能會導致元素的壽命迅速延長。正是這樣一種“神奇”的質子數，長期以來一直被預測為元素鈇，它在周期表中的原子序數為114。在20世紀60年代末，隆德大學物理學家Sven-Gösta Nilsson等人提出了一個理論，即在當時仍未發現的114號元素周圍應該存在這樣一個穩定的島嶼。
“這是核物理學中的一個聖杯。許多人都夢想着能發現像長壽甚至穩定的超重元素這樣的奇異事物，”隆德大學核物理學博士生Anton Såmark-Roth說道。
受Nilsson理論的啟發，研究人員對鈇元素進行了詳的研究並取得了突破性發現。該實驗由隆德大學教授Dirk Rudolph領導的一個國際研究小組進行。
在德國達姆施塔特的粒子加速器設施GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung的FAIR Phase-0研究項目框架內，多達6×1018 個鈣-48原子核被加速到10%的光速。它們轟擊了一層稀有的鈈-244薄膜，通過原子核聚變可以一次創造出鈇，一次一個原子。在長達18天的實驗中，研究小組隨後在隆德專門開發的一個檢測裝置中記錄了約幾十個鈇核的放射性衰變。
通過對衰變碎片和它們被釋放的時間的精確分析，研究小組可以確定鈇的新衰變分支。結果表明，這些分支無法跟該元素之前預測的“神奇”特性相協調。
“我們非常高興的是，圍繞我們的實驗裝置的所有技術在實驗開始時都能正常工作。最重要的是，能從控制室實時跟蹤幾個鈇核的衰變是非常令人興奮的，”隆德大學核物理學博士后Daniel Cox說道。
發表在研究雜誌《Physical Review Letters》上的新成果將對科學有相當大的幫助。研究界不再尋找114號元素周圍的穩定島，而是可以關注其他尚未發現的元素。
“這是一個要求很高但當然是非常成功的實驗。現在我們知道了，我們可以從114號元素繼續前進，轉而在120號元素周圍尋找，這還沒有被發現。現在，通往穩定之島的航行將採取新的路線，”Anton Såmark-Roth總結道。