การสังเคราะห์ธาตุที่ 119 ( อูนูเนนเนียม ) มีความพยายามครั้งแรกในปี 1985 โดยการยิงไอออนแคลเซียม-48 ไปที่เป้าหมายไอน์สไตเนียม-254 ขนาดต่ำกว่าไมโครกรัม ที่เครื่องเร่งอนุภาคซูเปอร์ไฮแลค (superHILAC) ในเบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนีย

²⁵⁴ Es+ ⁴⁸ Ca→³⁰²119* → ไม่มีอะตอม

ไม่มีการระบุอะตอมใด ๆ ส่งผลให้ภาคตัดขวาง จำกัด อยู่ที่ 300 nb ^{[ 24} ] การคำนวณในภายหลังชี้ให้เห็นว่าภาคตัดขวางของปฏิกิริยา 3n (ซึ่งจะส่งผลให้มี^{299 119}และนิวตรอนสามตัวเป็นผลิตภัณฑ์) จะต่ำกว่าขีดจำกัดบนนี้ถึงหกแสนเท่า ที่ 0.5  pb ^{[ 25 ]}

ตั้งแต่เดือนเมษายนถึงกันยายน พ.ศ. 2555 มีความพยายามสังเคราะห์ไอโซโทป²⁹⁵ 119 และ²⁹⁶ 119 โดยการยิงเป้าหมายของเบอร์เคเลียม -249 ด้วยไทเทเนียม -50 ที่ศูนย์วิจัยไอออนหนัก GSI Helmholtzในเมืองดาร์มสตัดท์ประเทศเยอรมนี^{[ 26 ] [ 27 ]}จากภาคตัดขวางที่ทำนายไว้ตามทฤษฎี คาดว่าอะตอมของยูนูเนนเนียมจะถูกสังเคราะห์ขึ้นภายในห้าเดือนนับจากเริ่มการทดลอง^{[ 28 ]}ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากเบอร์เคเลียม-249 สลายตัวเป็นแคลิฟอร์เนียม -249 (ธาตุถัดไป) ด้วยครึ่งชีวิตสั้นเพียง 327  วัน ทำให้สามารถค้นหาธาตุ 119 และ 120 ได้พร้อมกัน^{[ 29 ]}

²⁴⁹ Bk+ ⁵⁰ Ti→²⁹⁹119* → ไม่มีอะตอม

เดิมทีการทดลองนี้วางแผนไว้ว่าจะดำเนินต่อไปจนถึงเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2555 ^{[ 30 ]}แต่ถูกหยุดก่อนกำหนดเพื่อใช้ เป้าหมาย ²⁴⁹ Bk ในการยืนยันการสังเคราะห์เทนเนสซีน (จึงเปลี่ยนโปรเจคไทล์เป็น⁴⁸ Ca) ^{[ 31 ]}ปฏิกิริยาของ²⁴⁹ Bk + ⁵⁰ Ti นี้ถูกทำนายว่าเป็นปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุดในทางปฏิบัติสำหรับการก่อตัวของธาตุ 119 ^{[ 27 ]}เนื่องจากค่อนข้างไม่สมมาตร^{[ 28 ]}แม้ว่าจะค่อนข้างเย็น^{[ 31 ]} ( ²⁵⁴ Es + ⁴⁸ Ca จะดีกว่า แต่การเตรียม²⁵⁴ Es ในปริมาณมิลลิกรัมสำหรับเป้าหมายนั้นทำได้ยาก) ^{[ 28 ]}อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นจาก "กระสุนเงิน" ⁴⁸ Ca เป็น⁵⁰ Ti จะแบ่งผลผลิตที่คาดหวังของธาตุ 119 ออกเป็นประมาณยี่สิบเท่า เนื่องจากผลผลิตขึ้นอยู่กับความไม่สมมาตรของปฏิกิริยาการหลอมรวมอย่างมาก^{[ 28 ]}

เนื่องจากคาดการณ์ว่าครึ่งชีวิตจะสั้น ทีม GSI จึงใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ "เร็ว" แบบใหม่ที่สามารถบันทึกเหตุการณ์การสลายตัวได้ภายในไมโครวินาที^{[ 27 ]}ไม่พบอะตอมของธาตุ 119 ซึ่งบ่งชี้ว่ามีพื้นที่หน้าตัดจำกัดที่ 70  fb ^{[ 31 ]}พื้นที่หน้าตัดจริงที่คาดการณ์ไว้อยู่ที่ประมาณ 40  fb ซึ่งอยู่ในขีดจำกัดของเทคโนโลยีปัจจุบัน^{[ 28 ]}

ทีมงานที่ RIKEN ในวาโกะประเทศญี่ปุ่น เริ่มทำการยิง เป้าหมาย คิวเรียม -248 ด้วย ลำแสง วาเนเดียม -51 ในเดือนมกราคม 2018 ^{[ 32 ]}เพื่อค้นหาธาตุที่ 119 เลือกใช้คิวเรียมเป็นเป้าหมาย แทนที่จะเป็นเบอร์เคเลียมหรือแคลิฟอร์เนียมที่มีน้ำหนักมากกว่า เนื่องจากเป้าหมายที่มีน้ำหนักมากกว่าเหล่านี้เตรียมได้ยาก^{[ 33 ]}เป้าหมาย²⁴⁸ Cm ได้รับการจัดหาโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ RIKEN ได้พัฒนาลำแสงวาเนเดียมที่มีความเข้มสูง^{[ 34 ]}การทดลองเริ่มต้นที่ไซโคลตรอนในขณะที่ RIKEN กำลังปรับปรุงเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น การปรับปรุงเสร็จสมบูรณ์ในปี 2020 ^{[ 35 ]}การยิงอาจดำเนินต่อไปด้วยเครื่องทั้งสองเครื่องจนกว่าจะสังเกตเห็นเหตุการณ์แรก การทดลองกำลังดำเนินการเป็นระยะๆ อย่างน้อย 100 วันต่อปี^{[ 36 ] [ 33 ]}ความพยายามของทีม RIKEN ได้รับเงินทุนจากจักรพรรดิแห่งญี่ปุ่น^{[ 37 ]}

ทีมงานที่ JINR วางแผนที่จะพยายามสังเคราะห์ธาตุ 119 โดยน่าจะผ่าน ปฏิกิริยา ²⁴³ Am + ⁵⁴ Cr ^{[ 38 ] [ 39 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2569 ยูริ โอกาเนสเซียนที่ JINR ระบุว่าการทดลองเพื่อสังเคราะห์ธาตุ 119 ควรเริ่มต้นในปีนั้น^{[ 40 ]}

หลังจากประสบความสำเร็จในการได้รับโอแกเนสซอนโดยปฏิกิริยาระหว่าง²⁴⁹ Cfและ⁴⁸ Caในปี 2549 ทีมงานที่สถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วม (JINR) ในดูบนาได้เริ่มการทดลองที่คล้ายกันในเดือนมีนาคม-เมษายน 2550 โดยหวังว่าจะสร้างธาตุ 120 (อันบินิเลียม) จากนิวเคลียสของ⁵⁸ Feและ²⁴⁴ Pu ^{[ 41 ]} [ ^{42 ]}ไอโซโทปของอันบินิเลียมคาดว่าจะมีครึ่งชีวิตของการสลายตัวแบบอัลฟาในระดับ^{ไมโคร}วินาที[ ^{43 ] [ 44 ] การ}วิเคราะห์เบื้องต้นเผยให้เห็นว่าไม่มีอะตอมของธาตุ 120 ถูกผลิตขึ้น ทำให้ได้ค่าจำกัด 400 fbสำหรับภาคตัดขวางที่พลังงานที่ศึกษา^{[ 45 ]} 

²⁴⁴ Pu+ ⁵⁸ Fe→³⁰²120* → ไม่มีอะตอม

ทีมรัสเซียวางแผนที่จะปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกของพวกเขาก่อนที่จะพยายามทำปฏิกิริยาอีกครั้ง^{[ 45 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2550 ทีมงานที่ศูนย์วิจัยไอออนหนัก GSI Helmholtzในเมืองดาร์มสตัดท์ประเทศเยอรมนี พยายามสร้างธาตุ 120 โดยใช้ยูเรเนียม -238 และนิกเกล -64: ^{[ 46 ]}

²³⁸ U+ ⁶⁴ Ni→³⁰²120* → ไม่มีอะตอม

ไม่พบอะตอมใดๆ ทำให้ได้ค่าจำกัดของภาคตัดขวางที่พลังงานที่กำหนดที่ 1.6 pb GSI ได้ทำการทดลองซ้ำด้วยความไวที่สูงขึ้นในการทดลองแยกกัน 3 ครั้งในเดือนเมษายน-พฤษภาคม 2550 เดือนมกราคม-มีนาคม 2551 และเดือนกันยายน-ตุลาคม 2551 ซึ่งทั้งหมดได้ผลลัพธ์เป็นลบ โดยได้ค่าจำกัดของภาคตัดขวางที่ 90 fb ^{[ 46 ]}  

ในเดือนมิถุนายน–กรกฎาคม พ.ศ. 2553 และอีกครั้งในปี พ.ศ. 2554 หลังจากอัปเกรดอุปกรณ์เพื่อให้สามารถใช้เป้าหมายกัมมันตรังสีได้มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ที่ GSI ได้พยายามทำปฏิกิริยาฟิวชั่นแบบไม่สมมาตรมากขึ้น: ^{[ 47 ]}

²⁴⁸ Cm+ ⁵⁴ Cr→³⁰²120 → ไม่มีอะตอม

คาดว่าการเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาจะเพิ่มโอกาสในการสังเคราะห์ธาตุ 120 เป็นห้าเท่า^{[ 48 ]}เนื่องจากผลผลิตของปฏิกิริยาดังกล่าวขึ้นอยู่กับความไม่สมมาตรอย่างมาก^{[ 28 ]}ตรวจพบสัญญาณที่สัมพันธ์กันสามสัญญาณที่ตรงกับพลังงานการสลายตัวอัลฟาที่คาดการณ์ไว้ของ²⁹⁹ 120 และลูกสาว²⁹⁵ Og รวมถึงพลังงานการสลายตัวที่ทราบจากการทดลองของหลานสาว²⁹¹ Lvอย่างไรก็ตาม อายุการใช้งานของการสลายตัวที่เป็นไปได้เหล่านี้ยาวนานกว่าที่คาดไว้มาก และไม่สามารถยืนยันผลลัพธ์ได้^{[ 49 ] [ 50 ] [ 47 ]}

ในเดือนสิงหาคม–ตุลาคม พ.ศ. 2554 ทีมงานอีกทีมหนึ่งที่ GSI ได้ใช้สิ่งอำนวยความสะดวก TASCA เพื่อทดลองปฏิกิริยาใหม่ที่ไม่สมมาตรมากยิ่งขึ้น: ^{[ 51 ] [ 31 ]}

²⁴⁹ Cf+ ⁵⁰ Ti→²⁹⁹120* → ไม่มีอะตอม

การทดลองนี้ยังไม่ประสบความสำเร็จในปีถัดมา ระหว่างความพยายามดังกล่าวในการสร้างธาตุ 119 ใน ปฏิกิริยา ²⁴⁹ Bk + ⁵⁰ Ti เนื่องจาก²⁴⁹ Bk สลายตัวเป็น²⁴⁹ Cf เนื่องจากความไม่สมมาตร^{[ 52 ]}ปฏิกิริยาระหว่าง²⁴⁹ Cf และ⁵⁰ Ti จึงถูกทำนายว่าเป็นปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุดในทางปฏิบัติสำหรับการสังเคราะห์อันบินิเลียม แม้ว่าจะมีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำก็ตาม ไม่พบอะตอมของอันบินิเลียม ซึ่งบ่งชี้ว่ามีพื้นที่หน้าตัดจำกัดที่ 200  fb ^{[ 31 ]} Jens Volker Kratz ทำนายว่าพื้นที่หน้าตัดสูงสุดที่แท้จริงสำหรับการผลิตธาตุ 120 โดยปฏิกิริยาใดๆ เหล่านี้จะอยู่ที่ประมาณ 0.1  fb ^{[ 53 ]}เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว สถิติโลกสำหรับหน้าตัดที่เล็กที่สุดของปฏิกิริยาที่ประสบความสำเร็จคือ 30 ^fb สำหรับปฏิกิริยา²⁰⁹ Bi( ⁷⁰ Zn,n) ²⁷⁸ Nh [ ^{28 ]}และ Kratz ทำนายหน้าตัดสูงสุดที่ 20 fb สำหรับการผลิตธาตุ 119 ที่อยู่ใกล้เคียง^{[ 53 ]}หากการทำนายเหล่านี้ถูกต้อง การสังเคราะห์ธาตุ 119 จะอยู่ในขีดจำกัดของเทคโนโลยีปัจจุบัน และการสังเคราะห์ธาตุ 120 จะต้องใช้วิธีการใหม่^{[ 53 ]} 

ในเดือนพฤษภาคม 2021 JINR ประกาศแผนการที่จะตรวจสอบ ปฏิกิริยา ²⁴⁹ Cf + ⁵⁰ Ti ในโรงงานแห่งใหม่ อย่างไรก็ตาม เป้าหมาย ²⁴⁹ Cf จะต้องผลิตโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ในสหรัฐอเมริกา^{[ 54 ]}และหลังจากที่รัสเซียรุกรานยูเครนในเดือนกุมภาพันธ์ 2022 ความร่วมมือระหว่าง JINR และสถาบันอื่นๆ ก็ยุติลงอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากการคว่ำบาตร^{[ 55 ]}ด้วยเหตุนี้ JINR จึงวางแผนที่จะลอง ปฏิกิริยา ²⁴⁸ Cm + ⁵⁴ Cr แทน การทดลองเตรียมการสำหรับการใช้ โปรเจคไทล์ ⁵⁴ Cr ได้ดำเนินการในช่วงปลายปี 2023 ซึ่งประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์²⁸⁸ Lv ใน ปฏิกิริยา ²³⁸ U + ⁵⁴ Cr ^{[ 56 ]}และมีความหวังว่าการทดลองเพื่อสังเคราะห์ธาตุ 120 จะเริ่มต้นภายในปี 2025 ^{[ 57 ]}

เริ่มตั้งแต่ปี 2022 ^{[ 34 ]}ได้มีการวางแผนที่จะใช้ไซโคลตรอนขนาด 88 นิ้วในห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ (LBNL) ในเบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนียสหรัฐอเมริกา เพื่อพยายามสร้างธาตุใหม่โดยใช้ โปรเจคไทล์ ⁵⁰ Ti ^{[ 58 ] [ 59 ]}ขั้นแรก ได้มีการทดสอบปฏิกิริยา²⁴⁴ Pu + ^{50 Ti ซึ่งประสบความสำเร็จในการสร้างอะตอม 290} Lv สองอะตอมในปี 2024 เนื่องจากประสบความสำเร็จ จึงได้เริ่มความพยายามในการสร้างธาตุ 120 ใน ปฏิกิริยา ²⁴⁹ Cf + ⁵⁰ Ti ในปี 2025 ^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]}ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ (LLNL) ซึ่งก่อนหน้านี้เคยร่วมมือกับ JINR กำลังร่วมมือกับ LBNL ในโครงการนี้^{[ 64 ]}

การสังเคราะห์ธาตุ 121 (อุนบิวเนียม) เกิดขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2520 โดยการระดมยิงเป้าหมายที่เป็นยูเรเนียม-238ด้วยทองแดง -65 ไอออนที่Gesellschaft für Schwerionenforschungในดาร์มสตัดท์ประเทศเยอรมนี:

²³⁸ U+ ⁶⁵ Cu→³⁰³121* → ไม่มีอะตอม

ไม่พบอะตอมใดๆ^{[ 11 ]}

ความพยายามครั้งแรกในการสังเคราะห์ธาตุ 122 (อันบิเบียม) ดำเนินการในปี พ.ศ. 2515 โดยFlerovและคณะ ที่สถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วม (JINR) โดยใช้ปฏิกิริยาฟิวชั่นร้อนที่เหนี่ยวนำด้วยไอออนหนัก: ^{[ 10 ]}

²³⁸ U+ ^66,68 Zn→^{304, 306}122* → ไม่มีอะตอม

การทดลองเหล่านี้ได้รับแรงบันดาลใจจากการคาดการณ์เบื้องต้นเกี่ยวกับการมีอยู่ของเกาะแห่งความเสถียรที่N  =  184 และZ  >  120 ไม่พบอะตอมใดๆ และวัดขีดจำกัดผลผลิตได้ 5 nb (5,000 pb ) ผลลัพธ์ปัจจุบัน (ดูเฟลโรเวียม) แสดงให้เห็นว่าความไวของการทดลองเหล่านี้ต่ำเกินไปอย่างน้อย 3 อันดับ^{[ 12 ]}  

ในปี 2000 ศูนย์ Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) Helmholtz เพื่อการวิจัยไอออนหนัก ได้ทำการทดลองที่คล้ายกันมากโดยมีความไวที่สูงกว่ามาก: ^{[ 10 ]}

²³⁸ U+ ⁷⁰ Zn→³⁰⁸122* → ไม่มีอะตอม

ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าการสังเคราะห์ธาตุหนักดังกล่าวยังคงเป็นความท้าทายอย่างมาก และจำเป็นต้องมีการปรับปรุงความเข้มของลำแสงและประสิทธิภาพการทดลองเพิ่มเติม ควรเพิ่มความไวเป็น 1 เฟมโตไบต์ (fb)ในอนาคตเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพดียิ่งขึ้น 

ความพยายามที่ไม่ประสบความสำเร็จอีกครั้งในการสังเคราะห์ธาตุ 122 ดำเนินการในปี พ.ศ. 2521 ที่ศูนย์ GSI Helmholtz โดยใช้ เป้าหมาย เออร์เบียม ธรรมชาติ ที่ถูกยิงด้วย ไอออน ซีนอน-136 : ^{[ 10 ]}

^nat Er+ ¹³⁶ Xe→^{298, 300, 302, 303, 304, 306}122* → ไม่มีอะตอม

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปฏิกิริยาระหว่าง¹⁷⁰ Er และ¹³⁶ Xe คาดว่าจะให้ผลผลิตเป็นอนุภาคอัลฟาที่มีครึ่งชีวิตในระดับไมโครวินาที ซึ่งจะสลายตัวเป็นไอโซโทปของเฟลโรเวียมที่มีครึ่งชีวิตอาจเพิ่มขึ้นได้ถึงหลายชั่วโมง เนื่องจากเฟลโรเวียมคาดว่าจะอยู่ใกล้ศูนย์กลางของเกาะแห่งความเสถียร หลังจากฉายรังสีเป็นเวลาสิบสองชั่วโมง ไม่พบสิ่งใดในปฏิกิริยานี้ จากการพยายามสังเคราะห์ธาตุ 121 จาก²³⁸ U และ⁶⁵ Cu ที่ไม่ประสบความสำเร็จเช่นเดียวกัน จึงสรุปได้ว่าครึ่งชีวิตของนิวเคลียสหนักยิ่งยวดต้องน้อยกว่าหนึ่งไมโครวินาทีหรือภาคตัดขวางมีขนาดเล็กมาก^{[ 65 ]}การวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับการสังเคราะห์ธาตุหนักยิ่งยวดชี้ให้เห็นว่าข้อสรุปทั้งสองเป็นจริง^{[ 28 ] [ 66 ]}ความพยายามสองครั้งในช่วงทศวรรษ 1970 ในการสังเคราะห์ธาตุ 122 ต่างก็ได้รับแรงผลักดันจากการวิจัยที่ตรวจสอบว่าธาตุหนักยิ่งยวดอาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติได้หรือไม่^{[ 10 ]}

ระหว่างปี 2000 ถึง 2004 ห้องปฏิบัติการปฏิกิริยานิวเคลียร์เฟลรอฟ ได้ทำการ ทดลองหลายครั้งเพื่อศึกษาลักษณะการแตกตัวของนิวเคลียสประกอบซูเปอร์เฮฟวี่ต่างๆ เช่น³⁰⁶ 122* โดยใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์สองปฏิกิริยา ได้แก่²⁴⁸ Cm + ⁵⁸ Fe และ²⁴² Pu + ⁶⁴ Ni ^{[ 10 ]}ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่านิวเคลียสซูเปอร์เฮฟวี่แตกตัวโดยส่วนใหญ่ด้วยการขับ นิวเคลียส เปลือกปิดเช่น¹³² Sn ( Z = 50, N = 82) นอกจากนี้ยังพบว่าผลผลิตของเส้นทางฟิวชัน-ฟิสชันมีความคล้ายคลึงกันระหว่าง โปรเจคไทล์ ⁴⁸ Ca และ⁵⁸ Fe ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการใช้ โปรเจคไทล์ ⁵⁸ Fe ในการสร้างธาตุซูเปอร์เฮฟวี่ ในอนาคต ^{[ 67 ]}    

นักวิทยาศาสตร์ที่GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds) พยายามวัดการแตกตัวโดยตรงและการแตกตัวแบบหน่วงเวลาของนิวเคลียสประกอบของธาตุที่มีZ = 114, 120 และ 124 เพื่อตรวจสอบ ผลกระทบของ เปลือกนิวเคลียสในบริเวณนี้และเพื่อระบุเปลือกโปรตอนทรงกลมถัดไป เนื่องจากการมีเปลือกนิวเคลียสที่สมบูรณ์ (หรือเทียบเท่ากับการมีจำนวนโปรตอนหรือนิวตรอนมหัศจรรย์ ) จะทำให้นิวเคลียสของธาตุหนักยิ่งยวดเหล่านี้มีความเสถียรมากขึ้น จึงเข้าใกล้เกาะแห่งความเสถียรมากขึ้น ในปี 2549 ทีมงานได้นำเสนอผลลัพธ์จากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการยิงเป้าหมายเจอร์มาเนียม ธรรมชาติ ด้วยไอออนยูเรเนียม โดยมีการตีพิมพ์ผลลัพธ์ทั้งหมดในปี 2551

²³⁸ U+ ^nat Ge→^{308, 310, 311, 312, 314}124* →ฟิชชัน

ทีมรายงานว่าพวกเขาสามารถระบุนิวเคลียสประกอบที่เกิดการแตกตัวด้วยครึ่งชีวิต > 10 ⁻¹⁸วินาที ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นถึงผลการรักษาเสถียรภาพที่แข็งแกร่งที่Z = 124 และชี้ไปยังเปลือกโปรตอนถัดไปที่Z > 120 ไม่ใช่ที่Z = 114 อย่างที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้ นิวเคลียสประกอบคือการรวมกันอย่างหลวมๆ ของนิวคลีออนที่ยังไม่ได้จัดเรียงตัวเองเป็นเปลือกนิวเคลียร์ มันไม่มีโครงสร้างภายในและยึดติดกันด้วยแรงการชนกันระหว่างนิวเคลียสเป้าหมายและนิวเคลียสโปรเจคไทล์เท่านั้น มีการประมาณว่าต้องใช้เวลาประมาณ 10 ⁻¹⁴ วินาทีสำหรับนิวคลีออนในการจัดเรียงตัวเองเป็นเปลือกนิวเคลียร์ ณ จุดนั้นนิวเคลียสประกอบจะกลายเป็นนิวไคลด์และตัวเลขนี้ถูกใช้โดยIUPACเป็นครึ่งชีวิต ขั้นต่ำที่ไอโซโทปที่อ้างว่าต้องมีเพื่อที่จะได้รับการยอมรับว่าถูกค้นพบ ดังนั้น การทดลอง GANIL จึงไม่นับเป็นการค้นพบธาตุ 124 ^{[ 10 ]}

การแตกตัวของนิวเคลียสประกอบ³¹² 124 ได้รับการศึกษาในปี 2549 ที่เครื่องเร่งอนุภาคหนัก ALPI แบบคู่ขนานที่Laboratori Nazionali di Legnaro (ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Legnaro) ในอิตาลี: ^{[ 68 ]}

²³² Th+ ⁸⁰ Se→³¹²124* →ฟิชชัน

เช่นเดียวกับการทดลองก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการที่ JINR ( สถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วม ) ชิ้นส่วนฟิสชันจะรวมกลุ่มกันรอบ นิวเคลียส วิเศษคู่เช่น¹³² Sn ( Z = 50, N = 82) ซึ่งเผยให้เห็นแนวโน้มที่นิวเคลียสหนักยิ่งยวดจะขับไล่นิวเคลียสวิเศษคู่ดังกล่าวออกไปในการเกิดฟิสชัน^{[ 67 ]}จำนวนนิวตรอนเฉลี่ยต่อการเกิดฟิสชันจาก นิวเคลียสประกอบ ³¹² 124 (เมื่อเทียบกับระบบที่เบากว่า) ก็พบว่าเพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งยืนยันว่าแนวโน้มของนิวเคลียสที่หนักกว่าจะปล่อยนิวตรอนมากขึ้นในระหว่างการเกิดฟิสชันยังคงดำเนินต่อไปในบริเวณมวลหนักยิ่งยวด^{[ 68 ]}

ความพยายามครั้งแรกและครั้งเดียวในการสังเคราะห์ธาตุ 125 (อันไบเพนเทียม) ดำเนินการในดูบนาในปี พ.ศ. 2513 –พ.ศ. 2514 โดยใช้ ไอออน สังกะสีและ เป้าหมาย อะเมริเซียม-243 : ^{[ 12 ]}

²⁴³ Am+ ^{66, 68} Zn→^{309, 311}125* → ไม่มีอะตอม

ไม่พบอะตอมใดๆ และกำหนดขีดจำกัดภาคตัดขวางที่ 5 nb การทดลองนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากความเป็นไปได้ของความเสถียรที่มากขึ้นสำหรับนิวเคลียสรอบๆZ  ~  126 และN  ~  184 ^{[ 12 ]}แม้ว่าการวิจัยล่าสุดจะชี้ให้เห็นว่าเกาะแห่งความเสถียรอาจอยู่ที่เลขอะตอมที่ต่ำกว่า (เช่นโคเปอร์นิเซียม Z = 112) และการสังเคราะห์ธาตุที่หนักกว่าเช่นธาตุ 125 จะต้องใช้การทดลองที่ละเอียดอ่อนกว่า^{[ 28 ]}

ความพยายามครั้งแรกและครั้งเดียวในการสังเคราะห์ธาตุ 126 (อันไบเฮกเซียม) ซึ่งไม่ประสบความสำเร็จ เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2514 ที่CERN (องค์การนิวเคลียร์แห่งยุโรป) โดย René Bimbot และ John M. Alexander โดยใช้ปฏิกิริยาฟิวชั่นร้อน: ^{[ 10 ]}

²³² Th+ ⁸⁴ Kr→³¹⁶126* → ไม่มีอะตอม

อนุภาคอัลฟาพลังงานสูง (13–15 MeV ) ถูกสังเกตและถือเป็นหลักฐานที่เป็นไปได้สำหรับการสังเคราะห์ธาตุ 126 การทดลองที่ไม่ประสบความสำเร็จในภายหลังด้วยความไวที่สูงขึ้นแสดงให้เห็นว่าความไว 10 mbของการทดลองนี้ต่ำเกินไป ดังนั้นการก่อตัวของนิวเคลียสธาตุ 126 ในปฏิกิริยานี้จึงไม่น่าเป็นไปได้สูง^{[ 8 ]}  

ความพยายามครั้งแรกและครั้งเดียวในการสังเคราะห์ธาตุ 127 (อันบิเซปเทียม) ซึ่งไม่ประสบความสำเร็จ ได้ดำเนินการในปี พ.ศ. 2521 ที่ เครื่องเร่งอนุภาค UNILACที่ศูนย์ GSI Helmholtz โดยใช้ เป้าหมาย แทนทาลัม ธรรมชาติ ที่ถูกยิงด้วย ไอออน ซีนอน -136: ^{[ 10 ]}

^nat Ta+ ¹³⁶ Xe→^{316, 317}127* → ไม่มีอะตอม

ธาตุสองชนิดแรกในคาบที่ 8 คือ อูนูเนนเนียมและอูนูนิเลียม ซึ่งเป็นธาตุลำดับที่ 119 และ 120 การจัดเรียงอิเล็กตรอน ของ ธาตุเหล่านี้ควรมีออร์บิทัล 8s ที่เต็ม ออร์บิทัลนี้มีความเสถียรและหดตัวลงเนื่องจากแรงสัมพัทธภาพ ดังนั้น ธาตุลำดับ ที่ 119 และ 120 จึงควรมีลักษณะคล้ายกับรูบิเดียมและสตรอนเทียมมากกว่าธาตุข้างเคียงอย่างแฟรนเซียมและเรเดียมผลอีกประการหนึ่งของการหดตัวของออร์บิทัล 8s เนื่องจากแรงสัมพัทธภาพคือรัศมีอะตอมของธาตุทั้งสองนี้ควรใกล้เคียงกับรัศมีอะตอมของแฟรนเซียมและเรเดียม พวกมันควรจะมีพฤติกรรมเหมือน โลหะอัลคาไลและ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ ทั่วไป(แม้ว่าจะมีปฏิกิริยาน้อยกว่าเพื่อนบ้านแนวตั้งโดยตรง) โดยปกติจะสร้างสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 ตามลำดับ แต่ความไม่เสถียรเชิงสัมพัทธภาพของซับเชลล์ 7p และพลังงานไอออนไนเซชัน ที่ค่อนข้างต่ำ ของอิเล็กตรอน 7p ควรทำให้สถานะออกซิเดชันที่สูงกว่าเช่น +3 และ +4 (ตามลำดับ) เป็นไปได้เช่นกัน^{[ 4 ] [ 15 ]}

ซูเปอร์แอคติไนด์อาจมีตั้งแต่ธาตุ 121 ถึง 157 ซึ่งสามารถจัดประเภทเป็นธาตุ 5g และ 6f ของคาบที่แปด พร้อมกับธาตุ 7d ตัวแรก^{[ 18 ]}ในอนุกรมซูเปอร์แอคติไนด์ เปลือก 7d , 8p , 6f และ 5g ควรเต็มพร้อมกันทั้งหมด^{[ 16 ]}สิ่งนี้สร้างสถานการณ์ที่ซับซ้อนมาก จนกระทั่งการคำนวณ CCSD ที่สมบูรณ์และแม่นยำทำได้เฉพาะสำหรับธาตุ 121 และ 122 เท่านั้น^{[ 15 ]}ซูเปอร์แอคติไนด์ตัวแรก อันบิอูเนียมหรือเอคา-แอคติเนียม (ธาตุ 121) ควรจะคล้ายกับแลนทานัมและแอคติเนียม : ^{[ 83 ]}สถานะออกซิเดชันหลักควรจะเป็น +3 แม้ว่าความใกล้เคียงของระดับพลังงานของซับเชลล์วาเลนซ์อาจอนุญาตให้มีสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่าได้ เช่นเดียวกับในธาตุ 119 และ 120 ^{[ 15 ]}การทำให้เสถียรแบบสัมพัทธภาพของซับเชลล์ 8p ควรส่งผลให้การจัดเรียงอิเล็กตรอนวาเลนซ์สถานะพื้นฐานเป็น 8s ² 8p ¹สำหรับธาตุ 121 ตรงกันข้ามกับการจัดเรียง ds ²ของแลนทานัมและแอคติเนียม^{[ 15 ]}อย่างไรก็ตาม การจัดเรียงที่ผิดปกตินี้ดูเหมือนจะไม่ส่งผลกระทบต่อเคมีที่คำนวณได้ ซึ่งยังคงคล้ายกับของแอคติเนียม^{[ 84 ]}พลังงานไอออนไนเซชันแรกของธาตุนี้คาดว่าจะอยู่ที่ 429.4  kJ/mol ซึ่งจะต่ำกว่าธาตุที่รู้จักทั้งหมด ยกเว้น โลหะ อัลคาไลโพแทสเซียม รูบิเดียมซีเซียมและแฟรนเซียมค่านี้ยังต่ำกว่าค่าของโลหะอัลคาไลในคาบที่ 8 อย่างอูนูเนนเนียม (463.1 kJ/mol) อีกด้วย ในทำนองเดียวกัน ซูเปอร์แอคติไนด์ตัวถัดไป อุนบิเบียมหรือเอคา-ทอเรียม (ธาตุ 122) อาจคล้ายกับซีเรียมและทอเรียม โดยมีสถานะออกซิเดชันหลักเป็น +4 แต่จะมี โครงสร้างอิเล็กตรอนวาเลนซ์ในสถานะพื้นฐานเป็น 7d ¹ 8s ² 8p ¹หรือ 8s ² 8p ^{2 [ 85 ]} ซึ่งแตกต่างจาก โครงสร้าง6d ² 7s ² ของทอเรียม ดังนั้นพลังงานไอออนไนเซชัน แรกของมัน จึงน้อยกว่าของธอร์เรียม (Th: 6.3 eV ; ธาตุ 122: 5.6 eV) เนื่องจากอันบิเบียมสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายกว่าด้วย 8p    อิเล็กตรอนมากกว่าอิเล็กตรอน 6d ของธอร์เรียม^{[ 15 ]}การยุบตัวของวงโคจร 5g เองจะล่าช้าไปจนถึงประมาณธาตุที่ 125 ( อันไบเพนเทียมหรือเอคา-เนปทูเนียม) คาดว่าการจัดเรียงอิเล็กตรอนของอนุกรมไอโซอิเล็กตรอน 119 อิเล็กตรอนจะเป็น [Og]8s ¹สำหรับธาตุที่ 119 ถึง 122, [Og]6f ¹สำหรับธาตุที่ 123 และ 124 และ [Og]5g ¹สำหรับธาตุที่ 125 เป็นต้นไป^{[ 86 ]}

ในซูเปอร์แอกทิไนด์กลุ่มแรกๆ พลังงานพันธะของอิเล็กตรอนที่เพิ่มเข้ามาคาดว่าจะน้อยพอที่จะทำให้สูญเสียอิเล็กตรอนวาเลนซ์ทั้งหมดได้ ตัวอย่างเช่นอันไบเฮกเซียม (ธาตุที่ 126) สามารถสร้างสถานะออกซิเดชัน +8 ได้อย่างง่ายดาย และสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่าสำหรับธาตุถัดไปอีกไม่กี่ธาตุก็อาจเป็นไปได้เช่นกัน ธาตุที่ 126 ยังคาดว่าจะแสดงสถานะออกซิเดชัน อื่นๆ ที่หลากหลาย การคำนวณล่าสุดชี้ให้เห็นว่าโมโนฟลูออไรด์ 126F ที่เสถียรอาจเป็นไปได้ ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาพันธะระหว่างออร์บิทัล 5g บนธาตุที่ 126 และออร์บิทัล 2p บนฟลูออรีน[ ^{87 ] สถานะ}ออกซิเดชันอื่นๆ ที่คาดการณ์ไว้ ได้แก่ +2, +4 และ +6 โดยคาดว่า +4 จะเป็นสถานะออกซิเดชันที่พบได้บ่อยที่สุดของอันไบเฮกเซียม^{[ 16 ]}ซูเปอร์แอคติไนด์ตั้งแต่อันไบเพนเทียม (ธาตุ 125) ถึงอันไบเอนเนียม (ธาตุ 129) คาดว่าจะแสดงสถานะออกซิเดชัน +6 และก่อตัวเป็นเฮกซาฟลูออไรด์แม้ว่า 125F และ 126F จะถูกทำนายว่าจะมีพันธะที่ค่อนข้างอ่อน^{[ 86 ]}พลังงานการสลายพันธะคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากที่ธาตุ 127 และมากยิ่งขึ้นที่ธาตุ 129 สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงจากลักษณะไอออนิกที่แข็งแกร่งในฟลูออไรด์ของธาตุ 125 ไปสู่ลักษณะโคเวเลนต์มากขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับออร์บิทัล 8p ในฟลูออไรด์ของธาตุ 129 พันธะในเฮกซาฟลูออไรด์ซูเปอร์แอคติไนด์เหล่านี้ส่วนใหญ่อยู่ระหว่างซับเชลล์ 8p สูงสุดของซูเปอร์แอคติไนด์และซับเชลล์ 2p ของฟลูออรีน ซึ่งแตกต่างจากวิธีที่ยูเรเนียมใช้ออร์บิทัล 5f และ 6d สำหรับการสร้างพันธะในยูเรเนียมเฮกซาฟลู ออไร ด์^{[ 86 ]}  

แม้ว่าซูเปอร์แอคติไนด์ในยุคแรกจะสามารถเข้าถึงสถานะออกซิเดชันสูงได้ แต่ก็มีการคำนวณว่าอิเล็กตรอน 5g จะแตกตัวเป็นไอออนได้ยากที่สุด ไอออน 125 ⁶⁺และ 126 ⁷⁺คาดว่าจะมีโครงสร้าง 5g ¹คล้ายกับโครงสร้าง 5f ¹ ของ ไอออนNp ^{6+ [ 13 ] [ 86 ]}พฤติกรรมที่คล้ายกันนี้พบได้ในกิจกรรมทางเคมีต่ำของอิเล็กตรอน 4f ในแลนทานัมซึ่งเป็นผลมาจากการที่ออร์บิทัล 5g มีขนาดเล็กและฝังลึกอยู่ในเมฆอิเล็กตรอน^{[ 13 ]}การมีอยู่ของอิเล็กตรอนในออร์บิทัล g ซึ่งไม่มีอยู่ในโครงสร้างอิเล็กตรอนสถานะพื้นฐานของธาตุใด ๆ ที่รู้จักในปัจจุบัน ควรจะทำให้ออร์บิทัลไฮบริดที่ไม่รู้จักในปัจจุบันสามารถก่อตัวและส่งผลต่อเคมีของซูเปอร์แอคติไนด์ในรูปแบบใหม่ ๆ แม้ว่าการไม่มี อิเล็กตรอน gในธาตุที่รู้จักจะทำให้การทำนายเคมีของซูเปอร์แอคติไนด์ทำได้ยากขึ้น ก็ตาม ^{[ 4 ]}

ในกลุ่มซูเปอร์แอคติไนด์ลำดับหลังๆ สถานะออกซิเดชันควรจะต่ำลง เมื่อถึงธาตุที่ 132 สถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดจะเป็นเพียง +6 เท่านั้น ซึ่งจะลดลงเหลือ +3 และ +4 เมื่อถึงธาตุที่ 144 และในตอนท้ายของอนุกรมซูเปอร์แอคติไนด์ สถานะออกซิเดชันจะเป็นเพียง +2 (และอาจจะเป็น 0 ด้วยซ้ำ) เพราะเปลือก 6f ซึ่งกำลังถูกเติมเต็ม ณ จุดนั้น อยู่ลึกเข้าไปในกลุ่มอิเล็กตรอน และอิเล็กตรอน 8s และ 8p ถูกยึดเหนี่ยวอย่างแน่นหนาเกินกว่าจะมีปฏิกิริยาทางเคมีได้ เปลือก 5g ควรจะถูกเติมเต็มที่ธาตุที่ 144 และเปลือก 6f ที่ประมาณธาตุที่ 154 และในบริเวณนี้ของซูเปอร์แอคติไนด์ อิเล็กตรอน 8p ถูกยึดเหนี่ยวอย่างแน่นหนาจนไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีอีกต่อไป ดังนั้นจึงมีอิเล็กตรอนเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีได้ (การคำนวณโดย Fricke et al.) คาดการณ์ว่าที่ธาตุ 154 เปลือก 6f เต็ม และไม่มีฟังก์ชันคลื่น อิเล็กตรอน d หรืออื่นๆ นอกเปลือก 8s และ 8p ที่ไม่ว่องไวทางเคมี ซึ่งอาจทำให้ธาตุ 154 ค่อนข้างไม่ว่องไวและมีคุณสมบัติคล้ายก๊าซเฉื่อย^{[ 4 ​​] [ 15 ]}อย่างไรก็ตาม การคำนวณโดย Pyykkö คาดว่าที่ธาตุ 155 เปลือก 6f ยังคงสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ทางเคมี: 155 ³⁺ควรมีเปลือก 6f เต็ม และศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออนครั้งที่สี่ควรอยู่ระหว่างของเทอร์เบียมและไดสโปรเซียมซึ่งทั้งสองเป็นที่รู้จักในสถานะ +4 ^{[ 13 ]}

เช่นเดียวกับการหดตัวของแลนทานอยด์และแอกทิไนด์ควรมีการหดตัวของซูเปอร์แอกทิไนด์ในอนุกรมซูเปอร์แอกทิไนด์ซึ่งรัศมีไอออนของซูเปอร์แอกทิไนด์มีขนาดเล็กกว่าที่คาดไว้ ใน แลน ทานอยด์การหดตัวอยู่ที่ประมาณ 4.4  pm ต่อธาตุ ใน แอกทิไนด์ การหดตัวอยู่ ที่ประมาณ 3 pm ต่อธาตุ การหดตัวในแลนทานอยด์มีขนาดใหญ่กว่าในแอกทิไนด์เนื่องจากการจำกัดตำแหน่งของฟังก์ชันคลื่น 4f มากกว่าเมื่อเทียบกับฟังก์ชันคลื่น 5f การเปรียบเทียบกับฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอนวงนอกของแลนทานอยด์ แอกทิไนด์ และซูเปอร์แอกทิไนด์ นำไปสู่การคาดการณ์การหดตัวประมาณ 2 pm ต่อธาตุในซูเปอร์แอกทิไนด์ แม้ว่าการหดตัวนี้จะมีขนาดเล็กกว่าการหดตัวในแลนทานอยด์และแอกทินอยด์ แต่ผลโดยรวมกลับมีขนาดใหญ่กว่า เนื่องจากมีอิเล็กตรอน 32 ตัวถูกเติมในเปลือก 5g และ 6f ที่อยู่ลึก แทนที่จะเป็นอิเล็กตรอนเพียง 14 ตัวที่ถูกเติมในเปลือก 4f และ 5f ในแลนทานอยด์และแอกทินอยด์ตามลำดับ^{[ 4 ]}  

Pekka Pyykkö แบ่งซูเปอร์แอกทิไนด์เหล่านี้ออกเป็นสามอนุกรม ได้แก่ อนุกรม 5g (ธาตุที่ 121 ถึง 138) อนุกรม 8p (ธาตุที่ 139 ถึง 140) และอนุกรม 6f (ธาตุที่ 141 ถึง 155) โดยสังเกตว่าจะมีระดับพลังงานที่ทับซ้อนกันมาก และออร์บิทัล 6f, 7d หรือ 8p อาจถูกครอบครองในอะตอมหรือไอออนของซูเปอร์แอกทิไนด์กลุ่มแรกๆ ด้วย เขายังคาดการณ์ว่าพวกมันจะมีพฤติกรรมคล้ายกับ "ซูเปอร์แลนทาไนด์" ในแง่ที่ว่าอิเล็กตรอน 5g ส่วนใหญ่จะไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี คล้ายกับที่อิเล็กตรอน 4f เพียงหนึ่งหรือสองตัวในแต่ละแลนทาไนด์เท่านั้นที่จะแตกตัวเป็นไอออนในสารประกอบทางเคมี เขายังทำนายอีกว่าสถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้ของซูเปอร์แอคติไนด์อาจเพิ่มสูงขึ้นมากในอนุกรม 6f โดยมีค่าเช่น +12 ในธาตุที่ 148 ^{[ 13 ]}

แอนเดรย์ คุลชา เรียกธาตุลำดับที่ 121 ถึง 156 ว่า "ธาตุทรานซิชันขั้นสูง" และเสนอให้แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม กลุ่มละ 18 ธาตุ โดยกลุ่มแรกคือธาตุลำดับที่ 121 ถึง 138 และกลุ่มที่สองคือธาตุลำดับที่ 139 ถึง 156 กลุ่มแรกจะคล้ายกับธาตุแลนทานอยด์ โดยมีสถานะออกซิเดชันส่วนใหญ่อยู่ในช่วง +4 ถึง +6 เนื่องจากเปลือก 5g มีบทบาทสำคัญ และธาตุข้างเคียงมีความคล้ายคลึงกันมาก ทำให้มีความคล้ายคลึงกับยูเรเนียม เนปทูเนียมและพลูโทเนียมส่วนกลุ่มที่สองจะคล้ายกับธาตุแอกทินอยด์: ในช่วงเริ่มต้น (ประมาณธาตุในลำดับที่ 140) คาดว่าจะมีสถานะออกซิเดชันสูงมาก เนื่องจากเปลือก 6f สูงกว่าเปลือก 7d แต่หลังจากนั้นสถานะออกซิเดชันทั่วไปจะลดลง และในธาตุในลำดับที่ 150 เป็นต้นไป อิเล็กตรอน 8p จะหยุดมีบทบาททางเคมี เนื่องจากแถวทั้งสองถูกคั่นด้วยการเพิ่มซับเชลล์ 5g ¹⁸ ที่สมบูรณ์ จึงอาจถือได้ว่าเป็นอนาล็อกของกันและกันได้เช่นกัน^{[ 19 ] [ 20 ]}

ตัวอย่างจากซูเปอร์แอคติไนด์ตอนปลาย ธาตุ 156 คาดว่าจะแสดงสถานะออกซิเดชัน +2 เป็นหลัก เนื่องจากการจัดเรียงอิเล็กตรอนที่มีอิเล็กตรอน 7d ² ที่ถูกกำจัดออกได้ง่าย เหนือแกน [Og]5g ¹⁸ 6f ¹⁴ 8s ² 8p ² ที่เสถียร ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นธาตุที่หนักกว่าของโนเบเลียมซึ่งมีอิเล็กตรอน 7s ² ที่ถูกกำจัดออกได้ง่ายคู่หนึ่ง เหนือแกน [Rn]5f ¹⁴ที่เสถียร และมักอยู่ในสถานะ +2 (ต้องใช้สารออกซิไดซ์ที่แรงเพื่อให้ได้โนเบเลียมในสถานะ +3) ^{[ 19 ]}พลังงานไอออนไนเซชันแรกควรอยู่ที่ประมาณ 400  kJ/mol และรัศมีโลหะประมาณ 170  พิโคเมตร ด้วยมวลอะตอมสัมพัทธ์ประมาณ 445  Da ^{[ 4 ]}มันควรจะเป็นโลหะหนักมากที่มีความหนาแน่นประมาณ 26  g/ cm ³

โลหะทรานซิชัน 7d ในคาบที่ 8 คาดว่าจะเป็นธาตุที่ 157 ถึง 166 แม้ว่าอิเล็กตรอน 8s และ 8p จะถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาในธาตุเหล่านี้จนไม่น่าจะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีใดๆ ได้ แต่คาดว่าระดับ 9s และ 9p จะพร้อมสำหรับการผสมไฮบริด^{[ 4 ] [ 15 ]}ธาตุ 7d เหล่านี้ควรจะคล้ายกับธาตุ 4d ตั้งแต่อิตเทรียมถึงแคดเมียม^{[ 19 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ธาตุที่ 164 ที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอน 7d ¹⁰ 9s ⁰แสดงให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันอย่างชัดเจนกับแพลเลเดียมที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอน 4d ¹⁰ 5s ^{0 [ 16 ]}

โลหะมีค่าในกลุ่มโลหะทรานซิชันนี้ไม่คาดว่าจะมีค่าสูงเท่ากับโลหะที่มีน้ำหนักเบากว่าในกลุ่มเดียวกัน เนื่องจากไม่มี เปลือก s ชั้นนอก สำหรับป้องกัน และเนื่องจากเปลือก 7d ถูกแยกออกเป็นสองเปลือกย่อยอย่างชัดเจนเนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ ส่งผลให้พลังงานไอออนไนเซชันแรกของโลหะทรานซิชัน 7d มีค่าน้อยกว่าโลหะที่มีน้ำหนักเบากว่าในกลุ่มเดียวกัน^{[ 4 ] [ 15 ] [ 16 ]}

ความสนใจเชิงทฤษฎีในเคมีของอุนเฮกซ์ควาเดียมส่วนใหญ่ได้รับแรงจูงใจจากการคาดการณ์เชิงทฤษฎีว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งไอโซโทป⁴⁷² 164 และ^{482 164 (ที่มี} โปรตอน 164 ตัว และ นิวตรอน 308 หรือ 318 ตัว) จะเป็นศูนย์กลางของเกาะแห่งเสถียรภาพสมมติที่สอง (เกาะแรกมีศูนย์กลางอยู่ที่โคเปอร์นิเซียมโดยเฉพาะอย่างยิ่งไอโซโทป²⁹¹ Cn, ²⁹³ Cn และ²⁹⁶ Cn ซึ่งคาดว่าจะมีครึ่งชีวิตหลายศตวรรษหรือหลายพันปี) ^{[ 89 ] [ 53 ] [ 90 ] [ 91 ]}

จากการคำนวณคาดการณ์ว่าอิเล็กตรอน 7d ของธาตุ 164 (unhexquadium) ควรมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีได้ง่ายมาก ดังนั้นจึงควรแสดงสถานะออกซิเดชันที่เสถียร +6 และ +4 นอกเหนือจากสถานะ +2 ปกติในสารละลายในน้ำที่มีลิแกนด์ ที่แข็งแรง ธาตุ 164 จึงควรสามารถสร้างสารประกอบเช่น 164( CO ) , 164( PF3 ) (ทั้งสองมีโครงสร้างทรงสี่หน้า เหมือนกับสารประกอบแพลเลเดียม สอดคล้องกัน) และ164( CN ) ²⁻² ( โครงสร้างเชิงเส้น ) ซึ่งมีพฤติกรรมที่แตกต่างอย่างมากจากตะกั่วซึ่งธาตุ 164 จะเป็นธาตุที่มี มวลมากกว่า หากไม่มีผลกระทบจากทฤษฎีสัมพัทธอย่างไรก็ตาม สถานะวาเลนซ์สองจะเป็นสถานะหลักในสารละลายในน้ำ (แม้ว่าสถานะ +4 และ +6 จะเป็นไปได้ด้วยลิแกนด์ที่แข็งแรงกว่า) และอันเฮกซ์ควาเดียม(II) ควรมีพฤติกรรมคล้ายกับตะกั่วมากกว่าอันเฮกซ์ควาเดียม(IV) และอันเฮกซ์ควาเดียม(VI) ^{[ 15 ] [ 16 ]}

คาดว่าธาตุ 164 จะเป็นกรดลูอิส อ่อน และมีพารามิเตอร์ความอ่อนของ Ahrlands ใกล้เคียงกับ 4 eVควรมีปฏิกิริยาในระดับปานกลางเป็นอย่างมาก โดยมีพลังงานไอออนไนเซชันแรกที่ควรอยู่ที่ประมาณ 685 kJ/mol ซึ่งเทียบได้กับโมลิบเดนัม [ ^{4 ] [ 16 ] เนื่องจาก}การหดตัวของแลนทานัม แอคติไนด์ และซูเปอร์แอคติไนด์ธาตุ 164 ควรมีรัศมีโลหะเพียง 158 pmซึ่งใกล้เคียงกับแมกนีเซียม ที่เบากว่ามาก แม้ว่าน้ำหนักอะตอมที่คาดไว้จะอยู่ที่ประมาณ   474 Da ซึ่งมี น้ำหนักอะตอมประมาณ 19.5 เท่าของแมกนีเซียม^{[ 4 ]}รัศมีเล็กและน้ำหนักมากนี้ทำให้คาดว่าจะมีความหนาแน่นสูงมากประมาณ 46  g·cm ⁻³มากกว่าออสเมียม ซึ่ง เป็นธาตุที่มีความหนาแน่นมากที่สุดในปัจจุบันถึงสองเท่า ที่ 22.61  g·cm ⁻³ธาตุ 164 ควรจะเป็นธาตุที่มีความหนาแน่นมากเป็นอันดับสองใน 172 ธาตุแรกในตารางธาตุ โดยมีเพียงอันเฮกเทรียม (ธาตุ 163) ที่อยู่ใกล้เคียงเท่านั้นที่มีความหนาแน่นมากกว่า (ที่ 47  g·cm ⁻³ ) ^{[ 4 ]}ธาตุโลหะ 164 ควรมีพลังงานยึดเหนี่ยว ( เอนทาลปีของการตกผลึก) สูงมากเนื่องจาก พันธะ โควาเลนต์ ซึ่งน่าจะส่งผลให้มีจุดหลอมเหลวสูง ในสถานะโลหะ ธาตุ 164 ควรจะค่อนข้างมีเกียรติและคล้ายคลึงกับแพลเลเดียมและแพลทินัม Fricke et al. เสนอแนะความคล้ายคลึงกันอย่างเป็นทางการบางประการกับโอแกเนสซอนเนื่องจากทั้งสองธาตุมีโครงสร้างเปลือกปิดและพลังงานไอออนไนเซชันที่คล้ายกัน แม้ว่าพวกเขาจะสังเกตว่าในขณะที่โอแกเนสซอนจะเป็นก๊าซเฉื่อยที่ไม่ดีมาก ธาตุที่ 164 จะเป็นโลหะเฉื่อยที่ดี^{[ 16 ]}

ธาตุที่ 165 (อันเฮกซ์เพนเทียม) และ 166 (อันเฮกซ์เฮกเซียม) ซึ่งเป็นโลหะ 7d สองตัวสุดท้าย ควรมีพฤติกรรมคล้ายกับ โลหะ อัลคาไลน์และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธเมื่ออยู่ในสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 ตามลำดับ อิเล็กตรอน 9s ควรมีพลังงานไอออนไนเซชันที่เทียบได้กับอิเล็กตรอน 3s ของโซเดียมและแมกนีเซียมเนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพทำให้อิเล็กตรอน 9s มีพันธะที่แข็งแรงกว่าที่การคำนวณแบบไม่ใช้สัมพัทธภาพคาดการณ์ไว้ ธาตุที่ 165 และ 166 ควรแสดงสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 ตามลำดับ แม้ว่าพลังงานไอออนไนเซชันของอิเล็กตรอน 7d จะต่ำพอที่จะอนุญาตให้มีสถานะออกซิเดชันที่สูงกว่า เช่น +3 สำหรับธาตุที่ 165 สถานะออกซิเดชัน +4 สำหรับธาตุที่ 166 นั้นมีความเป็นไปได้น้อยกว่า ทำให้เกิดสถานการณ์ที่คล้ายกับธาตุที่เบากว่าในหมู่ 11 และ 12 (โดยเฉพาะทองคำและปรอท ) ^{[ 4 ] [ 15 ]}เช่นเดียวกับปรอทแต่ไม่ใช่โคเปอร์นิเซียม การแตกตัวเป็นไอออนของธาตุ 166 เป็น 166 ²⁺คาดว่าจะส่งผลให้เกิดการจัดเรียงอิเล็กตรอน 7d ¹⁰ซึ่งสอดคล้องกับการสูญเสียอิเล็กตรอน s แต่ไม่ใช่อิเล็กตรอน d ทำให้คล้ายคลึงกับธาตุหมู่ 12 ที่เบากว่าและ "มีความเป็นสัมพัทธภาพน้อยกว่า" เช่น สังกะสี แคดเมียม และปรอท^{[ 13 ]}

คาดว่าธาตุ 6 ตัวถัดไปในตารางธาตุจะเป็นธาตุหลักกลุ่มสุดท้ายในคาบของมัน^{[ 13 ]}และน่าจะคล้ายกับธาตุ 5p ตั้งแต่ อินเดียมไปจนถึงซีนอน^{[ 19 ]}ในธาตุ 167 ถึง 172 เปลือก 9p และ 8p จะถูกเติมเต็มค่า พลังงานของพวกมัน อยู่ใกล้กันมากจนพวกมันมีพฤติกรรมเหมือนซับเชลล์ p ที่รวมกัน คล้ายกับซับเชลล์ 2p และ 3p ที่ไม่เกี่ยวข้องกับสัมพัทธภาพ ดังนั้นผลกระทบของคู่เฉื่อยจึงไม่เกิดขึ้น และสถานะออกซิเดชันที่พบได้บ่อยที่สุดของธาตุ 167 ถึง 170 คาดว่าจะเป็น +3, +4, +5 และ +6 ตามลำดับ ธาตุ 171 (อันเซปทูเนียม) คาดว่าจะแสดงความคล้ายคลึงกับฮาโลเจนโดยแสดงสถานะออกซิเดชันต่างๆ ตั้งแต่ −1 ถึง +7 แม้ว่าคุณสมบัติทางกายภาพของมันคาดว่าจะใกล้เคียงกับโลหะมากกว่า คาดว่าค่าสัมพัทธ์ของอิเล็กตรอนจะอยู่ที่ 3.0 eVทำให้สามารถสร้าง H171 ซึ่งคล้ายกับไฮโดรเจนเฮไลด์ได้ ไอออน 171 ⁻คาดว่าจะเป็นเบสอ่อนเทียบได้กับไอโอไดด์ (I ⁻ ) ธาตุ 172 (อันเซปต์เบียม) คาดว่าจะเป็นก๊าซเฉื่อยที่มีพฤติกรรมทางเคมีคล้ายกับซีนอน เนื่องจากพลังงานไอออนไนเซชันของทั้งสองธาตุน่าจะใกล้เคียงกันมาก (ซีนอน 1170.4 kJ/mol; ธาตุ 172 1090 kJ/mol) ความแตกต่างหลักเพียงอย่างเดียวระหว่างทั้งสองธาตุคือ ธาตุ 172 ต่างจากซีนอน คาดว่าจะเป็นของเหลวหรือของแข็งที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานเนื่องจากมีน้ำหนักอะตอมสูงกว่ามาก^{[ 4 ]}อันเซปต์เบียมคาดว่าจะเป็นกรดลูอิส ที่แรง ก่อตัวเป็นฟลูออไรด์และออกไซด์ คล้ายกับซีนอนซึ่งเป็นธาตุที่มีน้ำหนักเบากว่า^{[ 16 ]}   

เนื่องจากความคล้ายคลึงกันบางประการของธาตุ 165–172 กับคาบที่ 2 และ 3 Fricke และคณะจึงพิจารณาว่าธาตุเหล่านี้ประกอบเป็นคาบที่เก้าของตารางธาตุ ในขณะที่คาบที่แปดนั้นถือว่าสิ้นสุดที่ธาตุโลหะมีค่า 164 คาบที่เก้านี้จะคล้ายกับคาบที่สองและสามตรงที่ไม่มีโลหะทรานซิชัน^{[ 16 ]}อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันนี้ไม่สมบูรณ์สำหรับธาตุ 165 และ 166 แม้ว่าพวกมันจะเริ่มต้นเปลือก s ใหม่ (9s) แต่ก็อยู่เหนือเปลือก d ทำให้พวกมันมีความคล้ายคลึงทางเคมีกับหมู่ 11 และ 12 มากกว่า^{[ 17 ]}

นอกเหนือจากธาตุที่ 172 แล้ว ยังมีศักยภาพที่จะเติมเต็มเปลือก 6g, 7f, 8d, 10s, 10p และอาจรวมถึง 6h ด้วย อิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกยึดไว้อย่างหลวมๆ ซึ่งอาจทำให้สามารถเข้าถึงสถานะออกซิเดชันที่สูงมากได้ แม้ว่าอิเล็กตรอนจะถูกยึดไว้แน่นขึ้นเมื่อประจุไอออนิกเพิ่มขึ้นก็ตาม ดังนั้น จึงน่าจะมีอนุกรมการเปลี่ยนผ่านที่ยาวมากอีกชุดหนึ่ง เช่นเดียวกับซูเปอร์แอคติไนด์^{[ 16 ]}

ในธาตุ 173 (อันเซปเทรียม) อิเล็กตรอนวงนอกสุดอาจเข้าไปอยู่ในซับเชลล์ 6g , 9p หรือ 10s เนื่องจากปฏิกิริยาสปิน-ออร์บิตจะสร้างช่องว่างพลังงานขนาดใหญ่มากระหว่างซับเชลล์เหล่านี้กับซับเชลล์ 8p จึงคาดว่าอิเล็กตรอนวงนอกสุดนี้จะถูกยึดไว้อย่างหลวมๆ และหลุดออกไปได้ง่ายมากเพื่อสร้างแคตไอออน 173 ⁺ส่งผลให้คาดว่าธาตุ 173 จะมีพฤติกรรมทางเคมีคล้ายกับโลหะอัลคาไล และอาจมีปฏิกิริยามากกว่าซีเซียม เสียอีก (แฟรนเซียมและธาตุ 119 มีปฏิกิริยาน้อยกว่าซีเซียมเนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ): ^{[ 92 ] [ 19 ]}พลังงานไอออนไนเซชันที่คำนวณได้สำหรับธาตุ 173 คือ 3.070  eV ^{[ 93 ]}เมื่อเทียบกับค่าที่ทราบจากการทดลอง 3.894  eV สำหรับซีเซียม ธาตุ 174 (unseptquadium) อาจเพิ่มอิเล็กตรอน 8d และสร้างแคตไอออน 174 ²⁺ ที่มีเปลือกปิด พลังงานไอออนไนเซชันที่คำนวณได้คือ 3.614  eV ^{[ 93 ]}

ธาตุ 184 (ยูนออกต์ควอเดียม) ถูกกำหนดเป้าหมายอย่างมีนัยสำคัญในการคาดการณ์ในช่วงแรก เนื่องจากเดิมทีคาดการณ์ว่า 184 จะเป็นเลขมหัศจรรย์ของโปรตอน: คาดการณ์ว่าจะมีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น [172] 6g ⁵ 7f ⁴ 8d ³โดยอย่างน้อยอิเล็กตรอน 7f และ 8d มีฤทธิ์ทางเคมี พฤติกรรมทางเคมีของมันคาดว่าจะคล้ายกับยูเรเนียมและเนปทูเนียมเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนเกินกว่าสถานะ +6 (ซึ่งสอดคล้องกับการกำจัดอิเล็กตรอน 6g) มีแนวโน้มที่จะไม่มีประโยชน์ สถานะ +4 น่าจะพบได้บ่อยที่สุดในสารละลายในน้ำ โดยสามารถเข้าถึง +5 และ +6 ได้ในสารประกอบของแข็ง^{[ 4 ] [ 16 ] [ 94 ]}

เป็น "ตำนานพื้นบ้าน" ในหมู่นักฟิสิกส์ว่าริชาร์ด ไฟน์แมนเสนอว่าอะตอมที่เป็นกลางไม่สามารถมีอยู่ได้สำหรับเลขอะตอมที่มากกว่าZ  =  137 โดยอ้างว่าสมการ Dirac แบบสัมพัทธภาพ ทำนายว่าพลังงานสถานะพื้นฐานของอิเล็กตรอนภายในสุดในอะตอมดังกล่าวจะเป็นจำนวนจินตนาการโดยที่เลข 137 เกิดขึ้นจากค่าผกผันของค่าคงที่โครงสร้างละเอียดตามข้อโต้แย้งนี้ อะตอมที่เป็นกลางไม่สามารถมีอยู่ได้เกินเลขอะตอม 137 ดังนั้นตารางธาตุที่อิงตามวงโคจรของอิเล็กตรอนจึงล้มเหลว ณ จุดนี้ อย่างไรก็ตาม ข้อโต้แย้งนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่านิวเคลียสของอะตอมมีลักษณะเป็นจุด การคำนวณที่แม่นยำกว่าจะต้องคำนึงถึงขนาดที่เล็กแต่ไม่เป็นศูนย์ของนิวเคลียส ซึ่งคาดว่าจะผลักดันขีดจำกัดให้สูงขึ้นไปถึงZ ≈ 173 ^{[ 97 ]}  

สมการดิแรกเชิงสัมพัทธภาพ

สมการ Dirac แบบสัมพัทธภาพ ให้พลังงานสถานะพื้นฐานดังนี้

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

โดยที่mคือมวลนิ่งของอิเล็กตรอน^{[ 99 ]}สำหรับZ  >  137 ฟังก์ชันคลื่นของสถานะพื้นฐานของ Dirac เป็นแบบสั่น ไม่ใช่แบบผูกพัน และไม่มีช่องว่างระหว่างสเปกตรัมพลังงานบวกและลบ ดังเช่นในปรากฏการณ์ Klein ^[ 100 ^]การคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยคำนึงถึงผลกระทบของขนาดที่จำกัดของนิวเคลียสบ่งชี้ว่าพลังงานยึดเหนี่ยวเกิน 2 mc 2 เป็นครั้งแรก^{สำหรับ Z > Z cr น่าจะอยู่ระหว่าง 168 ถึง 172 [ 101} ] ^{สำหรับ} Z >  Z cr วง^{โคจรชั้นใน}สุด( 1s ) ไม่เต็ม สนามไฟฟ้าของนิวเคลียสจะดึงอิเล็กตรอนออกจากสุญญากาศส่งผลให้เกิดการปล่อยโพซิตรอนโดย ธรรมชาติ ^{[ 102 ] [ 103 ]}การดำดิ่งของซับเชลล์ 1s ลงสู่คอนตินิวอัมเชิงลบนี้มักถูกมองว่าเป็นการ "สิ้นสุด" ของตารางธาตุ^{[ 13 ] [ 97 ] [ 104 ]}แต่ในความเป็นจริงแล้วมันไม่ได้กำหนดขีดจำกัดดังกล่าว เนื่องจากเรโซแนนซ์ดังกล่าวสามารถตีความได้ว่าเป็นสถานะ Gamowอย่างไรก็ตาม คำอธิบายที่ถูกต้องของสถานะดังกล่าวในระบบหลายอิเล็กตรอน ซึ่งจำเป็นต่อการขยายการคำนวณและตารางธาตุให้เกินZ ≈ 172 ยังคงเป็นปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข^{[ 101 ]}     

อะตอมที่มีเลขอะตอมสูงกว่าZcr ≈ 172 เรียกว่า อะตอม วิกฤตยิ่งยวด (supercritical ) อะตอมวิกฤตยิ่งยวดไม่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ทั้งหมด เพราะซับเชลล์ 1s ของพวกมันจะถูกเติมเต็มด้วยการสร้างคู่โดยธรรมชาติ ซึ่งอิเล็กตรอน-โพซิตรอนจะถูกสร้างขึ้นจากคอนตินิวอัมเชิงลบ โดยอิเล็กตรอนจะถูกยึดไว้และโพซิตรอนจะหลุดออกไป อย่างไรก็ตาม สนามแรงรอบนิวเคลียสของอะตอมนั้นจำกัดอยู่ในบริเวณเล็กๆ มาก ดังนั้นหลักการกีดกันของเปาลี (Pauli exclusion principle ) จึง ห้ามการสร้างคู่โดยธรรมชาติเพิ่มเติมเมื่อซับเชลล์ที่พุ่งเข้าไปในคอนตินิวอัมเชิงลบนั้นเต็มแล้ว ธาตุ 173–184 เรียกว่า อะตอม วิกฤตยิ่งยวดแบบอ่อน (weakly supercritical atoms) เนื่องจากสำหรับธาตุเหล่านี้ มีเพียงซับเชลล์ 1s เท่านั้นที่พุ่งเข้าไปในคอนตินิวอัมเชิง ลบ คาดว่าเปลือก 2p จะรวมตัวกันที่ธาตุ 185 และเปลือก 2s จะรวมตัวกันที่ธาตุ 245 การทดลองยังไม่ประสบความสำเร็จในการตรวจจับการสร้างคู่โดยธรรมชาติจากการประกอบประจุวิกฤตยิ่งยวดผ่านการชนกันของนิวเคลียสหนัก (เช่น การชนตะกั่วกับยูเรเนียมเพื่อให้ได้ค่าZ ที่มีประสิทธิภาพเท่ากับ 174 ชั่วขณะ ยูเรเนียมกับยูเรเนียมให้ค่า Zที่มีประสิทธิภาพเท่ากับ184 และยูเรเนียมกับแคลิฟอร์เนียมให้ค่าZ ที่มีประสิทธิภาพ เท่ากับ190) ^{[ 105 ]}      

แม้ว่าการผ่านZ ไม่ได้หมายความว่าธาตุจะไม่สามารถดำรงอยู่ได้อีกต่อไป แต่ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของความหนาแน่น 1s ใกล้กับนิวเคลียสอาจทำให้อิเล็กตรอนเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อการถูกจับโดยอิเล็กตรอนK มากขึ้น เมื่อ เข้าใกล้ Z สำหรับธาตุหนักดังกล่าว อิเล็กตรอน 1s เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับนิวเคลียสมากจนอาจอยู่ภายในนิวเคลียสได้ ซึ่งอาจเป็นข้อจำกัดอีกประการหนึ่งของตารางธาตุ^{[ 106 ]}

เนื่องจากปัจจัยของm อะตอมมิวออนิกจะกลายเป็นสภาวะวิกฤตยิ่งยวดที่เลขอะตอมที่ใหญ่กว่ามากประมาณ 2200 เนื่องจากมิวออนมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนประมาณ 207 เท่า^{[ 101 ]}

ความเสถียรของนิวเคลียสลดลงอย่างมากเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้นหลังจากคิวเรียมธาตุที่ 96 ดังนั้นไอโซโทปทั้งหมดที่มีเลขอะตอมมากกว่า101 จึงสลายตัวทางกัมมันตรังสีโดยมีครึ่งชีวิตน้อยกว่าหนึ่งวัน ไม่มีธาตุใดที่มีเลขอะตอมมากกว่า 82 (หลังจากตะกั่ว ) ที่มีไอโซโทปเสถียร^{[ 109 ]}อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลที่ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ ความเสถียรของนิวเคลียสจึงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในช่วงเลขอะตอม110 – 114ซึ่งนำไปสู่การปรากฏของสิ่งที่เรียกว่า "เกาะแห่งความเสถียร" ในฟิสิกส์นิวเคลียร์ แนวคิดนี้เสนอโดยศาสตราจารย์เกล็น ซีบอร์กแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียอธิบายว่าทำไมธาตุหนักยิ่งยวดจึงมีอายุยืนยาวกว่าที่คาดการณ์ไว้^{[ 110 ]}

การคำนวณตามวิธี Hartree–Fock–Bogoliubov โดยใช้ ปฏิสัมพันธ์ Skyrmeแบบไม่สัมพัทธภาพได้เสนอZ  =  126 เป็นเปลือกโปรตอนปิดในบริเวณนี้ของตารางธาตุN  =  184, N  =  196 และN  =  228 ได้รับการเสนอให้เป็นเปลือกนิวตรอนปิด ดังนั้น ไอโซโทปที่น่าสนใจที่สุดคือ³¹⁰ 126, ³²² 126 และ³⁵⁴ 126 เนื่องจากไอโซโทปเหล่านี้อาจมีอายุยืนยาวกว่าไอโซโทปอื่นๆ อย่างมาก ธาตุ 126 ซึ่งมี จำนวน โปรตอนวิเศษคาดว่าจะมีความเสถียรมากกว่าธาตุอื่นๆ ในบริเวณนี้ และอาจมีไอโซเมอร์นิวเคลียร์ ที่มี ครึ่งชีวิตยาวนานมาก^{[ 78 ]}นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าเกาะแห่งความเสถียรอาจอยู่ตรงกลางที่³⁰⁶ 122ซึ่งอาจเป็นทรงกลมและวิเศษสองเท่า^{[ 53 ]}เกาะแห่งความเสถียรน่าจะเกิดขึ้นที่Z  =  114–126 และN  =  184 โดยมีอายุขัยประมาณหลายชั่วโมงถึงหลายวัน เมื่อเลยจุดปิดเปลือกที่N  =  184 อายุขัยของการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสควรจะลดลงอย่างมากต่ำกว่า 10 ⁻¹⁵วินาที ซึ่งสั้นเกินไปสำหรับนิวเคลียสที่จะได้รับเมฆอิเล็กตรอนและมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีใดๆ ถึงกระนั้น อายุขัยดังกล่าวก็ขึ้นอยู่กับแบบจำลองเป็นอย่างมาก และการคาดการณ์ก็แตกต่างกันไปหลายอันดับ^{[ 101 ]}

เมื่อพิจารณาถึงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของนิวเคลียสและผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ การวิเคราะห์ระดับอนุภาคเดี่ยวทำนายเลขมหัศจรรย์ใหม่สำหรับนิวเคลียสหนักยิ่งยวดที่Z  =  126, 138, 154 และ 164 และN  =  228, 308 และ 318 ^{[ 9 ] [ 89 ]}ดังนั้น นอกเหนือจากเกาะแห่งความเสถียรที่อยู่ตรงกลางที่²⁹¹ Cn, ²⁹³ Cn ^{[ 28 ]}และ²⁹⁸ Fl แล้ว อาจมีเกาะแห่งความเสถียรเพิ่มเติมอยู่รอบๆ เลขมหัศจรรย์คู่³⁵⁴ 126 เช่นเดียวกับ⁴⁷² 164 หรือ⁴⁸² 164 ^{[ 90 ] [ 91 ]}นิวเคลียสเหล่านี้คาดว่าจะเสถียรต่อเบต้า และสลายตัวโดยการปล่อยอัลฟาหรือการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสด้วยครึ่งชีวิตที่ค่อนข้างยาว และให้ความเสถียรเพิ่มเติมแก่ ไอโซโทนและธาตุN  =  228 ที่อยู่ใกล้เคียง152–168 ตามลำดับ^{[ 111 ]}ในทางกลับกัน การวิเคราะห์เดียวกันนี้ชี้ให้เห็นว่าการปิดเปลือกโปรตอนอาจค่อนข้างอ่อนแอหรือไม่มีอยู่เลยในบางกรณี เช่น³⁵⁴ 126 ซึ่งหมายความว่านิวเคลียสดังกล่าวอาจไม่ใช่แบบวิเศษสองเท่า และความเสถียรจะถูกกำหนดโดยการปิดเปลือกนิวตรอนที่แข็งแกร่งเป็นหลัก^{[ 89 ]}นอกจากนี้ เนื่องจากแรงผลักทางแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มากกว่ามหาศาล ที่ต้องเอาชนะด้วยแรงที่แข็งแกร่งที่เกาะที่สอง ( Z = 164) ^{[ 112 ]}เป็นไปได้ว่านิวเคลียสรอบบริเวณนี้มีอยู่เพียงในรูปของเรโซแนนซ์และไม่สามารถอยู่ด้วยกันได้เป็นระยะเวลาที่มีความหมาย เป็นไปได้เช่นกันว่าซูเปอร์แอกทิไนด์บางส่วนระหว่างอนุกรมเหล่านี้อาจไม่มีอยู่จริง เนื่องจากอยู่ห่างจากเกาะทั้งสองมากเกินไป^{[ 112 ]}ซึ่งในกรณีนี้ตารางธาตุอาจสิ้นสุดที่ประมาณZ = 130 ^{[ 16 ]}บริเวณของธาตุ 121–156 ที่ความเป็นคาบถูกระงับนั้นค่อนข้างคล้ายกับช่องว่างระหว่างเกาะทั้งสอง^{[ 19 ]}    

นอกเหนือจากธาตุที่ 164 เส้น ฟิสซิลิตี้ที่กำหนดขีดจำกัดของความเสถียรเมื่อเทียบกับการแตกตัวโดยธรรมชาติอาจบรรจบกับเส้นหยดนิวตรอนซึ่งเป็นข้อจำกัดต่อการดำรงอยู่ของธาตุที่หนักกว่า^{[ 111 ]}อย่างไรก็ตาม มีการทำนายเลขมหัศจรรย์เพิ่มเติมที่Z  =  210, 274 และ 354 และN  =  308, 406, 524, 644 และ 772 ^{[ 113 ]}โดยพบนิวเคลียสวิเศษคู่ที่เสถียรต่อเบต้าสองตัวที่⁶¹⁶ 210 และ⁷⁹⁸ 274 วิธีการคำนวณแบบเดียวกันนี้สร้างการทำนายสำหรับ²⁹⁸ Fl และ⁴⁷² 164 ขึ้นมาใหม่ (นิวเคลียสวิเศษคู่ที่ทำนายไว้สำหรับZ  =  354 นั้นไม่เสถียรต่อเบต้า โดย⁹⁹⁸ 354 มีนิวตรอนน้อย และ¹¹²⁶ 354 มีนิวตรอนมาก) แม้ว่าจะมีการคาดการณ์ถึงความเสถียรเพิ่มเติมต่อการสลายตัวแบบอัลฟาและการแตกตัวสำหรับ⁶¹⁶ 210 และ⁷⁹⁸ 274 โดยมีครึ่งชีวิตนานถึงหลายร้อยไมโครวินาทีสำหรับ⁶¹⁶ 210 ^{[ 113 ]}แต่จะไม่มีเกาะแห่งความเสถียรที่สำคัญเท่ากับที่ทำนายไว้ที่Z  =  114 และ 164 เนื่องจากการดำรงอยู่ของธาตุหนักยิ่งยวดขึ้นอยู่กับผลกระทบที่ทำให้เสถียรจากเปลือกปิดอย่างมาก ความไม่เสถียรของนิวเคลียร์และการแตกตัวจึงมีแนวโน้มที่จะกำหนดจุดสิ้นสุดของตารางธาตุที่อยู่นอกเหนือเกาะแห่งความเสถียรเหล่านี้^{[ 16 ] [ 96 ] [ 111 ]}

สหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) นิยามธาตุว่ามีอยู่จริงหากอายุขัยของมันยาวนานกว่า 10 ⁻¹⁴วินาที ซึ่งเป็นเวลาที่นิวเคลียสใช้ในการสร้างกลุ่มอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว นิวไคลด์จะถือว่ามีอยู่จริงหากอายุขัยของมันยาวนานกว่าประมาณ 10 ⁻²²วินาที ซึ่งเป็นเวลาที่โครงสร้างนิวเคลียร์ ใช้ ในการสร้าง ดังนั้น จึงเป็นไปได้ว่า ค่า Z บาง ค่าอาจเกิดขึ้นได้เฉพาะในนิวไคลด์เท่านั้น และธาตุที่สอดคล้องกันอาจไม่มีอยู่จริง^{[ 106 ]}

นอกจากนี้ ยังเป็นไปได้ว่าไม่มีเกาะอื่นใดอยู่เลยหลังจาก 126 เนื่องจากโครงสร้างเปลือกนิวเคลียร์ถูกทำให้เบลอ (เนื่องจากคาดว่าโครงสร้างเปลือกอิเล็กตรอนจะอยู่รอบๆ โอแกเนสซอนอยู่แล้ว) และโหมดการสลายตัวพลังงานต่ำก็พร้อมใช้งานได้ง่าย^{[ 114 ]}

ในบางภูมิภาคของตารางนิวไคลด์ คาดว่าจะมีภูมิภาคเสถียรภาพเพิ่มเติมเนื่องจากนิวเคลียสที่ไม่เป็นทรงกลมซึ่งมีเลขวิเศษที่แตกต่างจากนิวเคลียสทรงกลม นิวเคลียส²⁷⁰ Hs รูปทรงไข่ ( Z = 108, N = 162)เป็นนิวเคลียสวิเศษคู่ที่ผิดรูปชนิดหนึ่ง^{[ 115 ]}ในภูมิภาคซูเปอร์เฮฟวี่ แรงผลักคูลอมบ์ที่รุนแรงของโปรตอนอาจทำให้นิวเคลียสบางชนิด รวมถึงไอโซโทปของโอแกเนสซอน มีรูปร่างคล้ายฟองในสถานะพื้นฐานที่มีความหนาแน่นของโปรตอนตรงกลางลดลง ซึ่งแตกต่างจากการกระจายตัวที่ค่อนข้างสม่ำเสมอภายในนิวเคลียสขนาดเล็กส่วนใหญ่^{[ 116 ] [ 117 ]}อย่างไรก็ตาม รูปร่างดังกล่าวจะมีกำแพงฟิสชันที่ต่ำมาก^{[ 118 ]}แม้แต่นิวเคลียสที่หนักกว่าในบางภูมิภาค เช่น³⁴² 136 และ⁴⁶⁶ 156 อาจมี รูปร่างคล้าย วงแหวนหรือเซลล์เม็ดเลือดแดงโดยมีเลขมหัศจรรย์และเกาะแห่งความเสถียรเป็นของตัวเอง แต่ก็จะแตกตัวได้ง่ายเช่นกัน^{[ 119 ] [ 120 ]}

เนื่องจากเชื่อกันว่าเกาะหลักแห่งเสถียรภาพตั้งอยู่รอบๆ²⁹¹ Cn และ²⁹³ Cn ธาตุที่ยังไม่ถูกค้นพบนอกเหนือจากโอแกเนสซอนอาจไม่เสถียรมากและเกิดการสลายตัวแบบอัลฟาหรือการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสในเวลาไมโครวินาทีหรือน้อยกว่านั้น บริเวณที่แน่นอนซึ่งครึ่งชีวิตเกินหนึ่งไมโครวินาทียังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แม้ว่าแบบจำลองต่างๆ จะแนะนำว่าไอโซโทปของธาตุที่หนักกว่าอันบินิเลียมซึ่งอาจผลิตขึ้นในปฏิกิริยาฟิวชันด้วยเป้าหมายและโปรเจคไทล์ที่มีอยู่จะมีครึ่งชีวิตต่ำกว่าหนึ่งไมโครวินาทีและดังนั้นอาจตรวจไม่พบ^{[ 66 ]}มีการคาดการณ์อย่างสม่ำเสมอว่าจะมีบริเวณที่มีเสถียรภาพที่N = 184 และN = 228 และอาจมีที่Z ~ 124 และN ~ 198 ด้วย นิวเคลียสเหล่านี้อาจมีครึ่งชีวิตไม่กี่วินาทีและเกิดการสลายตัวแบบอัลฟาและการแตกตัวแบบสปอนเทเนียสเป็นหลัก แม้ว่า อาจมีสาขา การสลายตัวแบบเบตาพลัส (หรือการจับอิเล็กตรอน ) เล็กน้อยอยู่ด้วย^{[ 121 ]}นอกบริเวณที่มีเสถียรภาพเพิ่มขึ้นเหล่านี้ คาดว่า อุปสรรคการแตกตัวจะลดลงอย่างมากเนื่องจากการสูญเสียผลของการทำให้เสถียร ส่งผลให้ครึ่งชีวิตของการแตกตัวต่ำกว่า10 ⁻¹⁸วินาที โดยเฉพาะในนิวเคลียสคู่-คู่ซึ่งอุปสรรคจะยิ่งต่ำลงเนื่องจากการจับคู่ของนิวคลีออน [ ^{111 ] โดย}ทั่วไป คาดว่าครึ่งชีวิตของการสลายตัวแบบอัลฟาจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนนิวตรอน จากระดับนาโนวินาทีในไอโซโทปที่มีนิวตรอนน้อยที่สุดไปจนถึงระดับวินาทีที่ใกล้กับเส้นเสถียรภาพของเบตา [ ^{44 ] สำหรับ}นิวเคลียสที่มีนิวตรอนมากกว่าเลขมหัศจรรย์เพียงไม่กี่ตัวพลังงานยึดเหนี่ยวจะลดลงอย่างมาก ส่งผลให้แนวโน้มหยุดชะงักและมีครึ่งชีวิตสั้นลง^{[ 44 ]}ไอโซโทปที่มีนิวตรอนน้อยที่สุดของธาตุเหล่านี้อาจไม่ยึดเหนี่ยวและเกิด การ ปล่อยโปรตอนการสลายตัวแบบคลัสเตอร์ (การปล่อยอนุภาคหนัก) ได้รับการเสนอให้เป็นโหมดการสลายตัวทางเลือกสำหรับไอโซโทปบางชนิด^{[ 122 ]}ซึ่งก่อให้เกิดอุปสรรคอีกประการหนึ่งในการระบุองค์ประกอบเหล่านี้