ธาตุ ท รานส์ยูเรเนียม (หรือธาตุทรานส์ยูเรนิก ) คือธาตุเคมีที่มีเลขอะตอมมากกว่า 92 ซึ่งเป็นเลขอะตอมของยูเรเนียม ธาตุเหล่านี้ทั้งหมดไม่เสถียรทางกัมมันตรังสีและสลายตัวเป็นธาตุอื่น พวกมันเป็นธาตุสังเคราะห์และไม่มีธาตุใดเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติบนโลก ยกเว้นเนปทูเนียมและพลูโทเนียมซึ่งพบในปริมาณเล็กน้อยในแร่ยูเรเนียม ที่เกิด ขึ้น ตามธรรมชาติ

ธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 1 ถึง 92 ส่วนใหญ่พบได้ในธรรมชาติ โดยมีไอโซโทป เสถียร (เช่นตะกั่ว ) หรือ ไอโซโทปกัมมันตรังสีที่มีอายุยืนยาวมาก(เช่นยูเรเนียม ) หรือมีอยู่เป็นผลผลิตจากการสลายตัวของยูเรเนียมและทอเรียม (เช่นเรเดียม ) ข้อยกเว้นคือเทคนีเซียมโพรมีเทียมแอสตาไทน์และแฟรนเซียมธาตุทั้งสี่นี้พบได้ในธรรมชาติ แต่พบเฉพาะในส่วนย่อยๆ ของห่วงโซ่การสลายตัวของยูเรเนียมและทอเรียมเท่านั้น ดังนั้น ยกเว้นแฟรนเซียม ธาตุทั้งหมดจึงถูกค้นพบโดยการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการมากกว่าในธรรมชาติ

ธาตุทั้งหมดที่มีเลขอะตอมสูงกว่านั้นถูกค้นพบครั้งแรกในห้องปฏิบัติการ โดยเนปทูเนียมและพลูโทเนียม (สองธาตุแรก) ถูกค้นพบในธรรมชาติในภายหลัง ธาตุเหล่านี้ล้วนเป็นกัมมันตรังสีมีครึ่งชีวิตสั้นกว่าอายุของโลก มาก ดังนั้นอะตอมดั้งเดิม (เช่น อะตอมที่มีอยู่เมื่อโลกก่อตัว) ของธาตุเหล่านี้จึงสลายตัวไปนานแล้ว เนปทูเนียมและพลูโทเนียมในปริมาณเล็กน้อยเกิดขึ้นในหินที่มีธาตุยูเรเนียมสูงบางชนิด และเกิดขึ้นในปริมาณเล็กน้อยระหว่างการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ใน^{ชั้น บรรยากาศ ธาตุทั้งสอง นี้}เกิดขึ้นจากการจับนิวตรอนในแร่ยูเรเนียมและตามด้วยการสลายตัวแบบเบตา ( เช่น^238U + n → ^239U → 239Np → 239Pu )

ธาตุทั้งหมดที่อยู่เหนือพลูโทเนียมล้วนเป็นธาตุสังเคราะห์อย่างน้อยก็บนโลก^{[ 1 ] [ 2 ]}ธาตุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือเครื่องเร่งอนุภาคครึ่งชีวิตของธาตุเหล่านี้แสดงแนวโน้มโดยทั่วไปที่จะลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้น รวมถึงไอโซโทปหลายชนิดของคูเรียมและดับเนียมธาตุหนักบางชนิดในชุดนี้ ประมาณเลขอะตอม 110–114 เชื่อกันว่าทำลายแนวโน้มและแสดงให้เห็นถึงเสถียรภาพนิวเคลียร์ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งประกอบเป็นเกาะแห่งเสถียรภาพตาม ทฤษฎี ^{[ 3 ]}

ธาตุทรานส์ยูเรเนียมนั้นผลิตได้ยากและมีราคาแพง และราคาของมันก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามเลขอะตอม ในปี 2551 ราคาของพลูโทเนียมเกรดอาวุธอยู่ที่ประมาณ 4,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกรัม^{[ 4 ]}และแคลิฟอร์เนียมมีราคาสูงกว่า 60 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อกรัม^{[ 5 ]}ไอน์สไตเนียมเป็นธาตุที่หนักที่สุดที่ผลิตได้ในปริมาณมหภาค^{[ 6 ]}

ธาตุทรานส์ยูเรเนียมที่ยังไม่ถูกค้นพบ หรือถูกค้นพบแล้วแต่ยังไม่มีชื่ออย่างเป็นทางการ จะใช้ชื่อตามระบบการจัดจำแนกธาตุของIUPACการตั้งชื่อธาตุทรานส์ยูเรเนียมอาจเป็นแหล่งที่มาของข้อโต้แย้งได้

จนถึงปัจจุบัน ธาตุทรานส์ยูเรเนียมเกือบทั้งหมดถูกค้นพบในห้องปฏิบัติการ 4 แห่ง ได้แก่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ (LBNL) ในสหรัฐอเมริกา (ธาตุ 93–101, 106 และร่วมค้นพบธาตุ 103–105) ศูนย์วิจัยไอออนหนัก GSI Helmholtzในเยอรมนี (ธาตุ 107–112) RIKENในญี่ปุ่น (ธาตุ 113) และสถาบันวิจัยนิวเคลียร์ร่วม (JINR) ในรัสเซีย (ธาตุ 102 และ 114–118 และร่วมค้นพบธาตุ 103–105)

• ห้องปฏิบัติการรังสีวิทยา (ปัจจุบันคือ LBNL) ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์นำโดยเอ็ดวิน แมคมิลแลน , เกล็น ซีบอร์กและอัลเบิร์ต จิออร์โซ เป็นหลัก ในช่วงปี 1945–1974:
  • 93. เนปทูเนียม (NP) ตั้งชื่อตามดาวเนปจูนเนื่องจากอยู่ในลำดับถัดจากยูเรเนียมและดาวเนปจูนอยู่ถัดจากดาวยูเรนัสในลำดับดาวเคราะห์ (1940)
  • 94. พลูโทเนียม (Pu) ตั้งชื่อตามดาวพลูโต [ ^{a ] โดยใช้กฎการตั้งชื่อเดียวกันกับที่ตั้ง ชื่อ}ตามเนปทูเนียม และดาวพลูโตตั้งชื่อตามเนปจูนในระบบสุริยะ (1940)
  • 95. อเมริเซียม (Am) ได้ชื่อนี้เพราะเป็นธาตุที่มีโครงสร้างคล้ายกับยูโรเปียมจึงตั้งชื่อตามทวีปที่ผลิตธาตุนี้เป็นครั้งแรก (ปี 1944)
  • 96. คูเรียม (Cm) ตั้งชื่อตามปิแอร์และมารี คูรีนักวิทยาศาสตร์ผู้แยกธาตุกัมมันตรังสีกลุ่มแรก (ค.ศ. 1944) เช่นเดียวกับธาตุอะนาล็อกที่เบากว่าอย่างแกโดลิเนียมซึ่งตั้งชื่อตามโยฮัน แกโดลิน
  • 97. เบอร์เคเลียม (Bk) ตั้งชื่อตามห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ซึ่งเป็นสถานที่ที่สังเคราะห์สารนี้ขึ้นเป็นครั้งแรก (ปี 1949)
  • 98. แคลิฟอร์เนียม (Cf) ตั้งชื่อตามรัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งเป็นที่ตั้งของ LBNL (1950)
  • 99. ไอน์สไตเนียม , Es ตั้งชื่อตามAlbert Einstein (1952).
  • 100. เฟอร์เมียม (Fm) ตั้งชื่อตามเอนริโก เฟอร์มิ นักฟิสิกส์ผู้สร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ แบบควบคุมได้เป็นครั้งแรก (ปี 1952)
  • 101. เมนเดเลเวียม (Md) ตั้งชื่อตามนักเคมีชาวรัสเซียดมิทรี เมนเดเลฟ ผู้ ได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้สร้างตารางธาตุหลัก(ค.ศ. 1955)
  • 102. โนเบเลียม (Nobelium) ตั้งชื่อตามอัลเฟรด โนเบล (ค.ศ. 1958) ธาตุนี้เดิมทีถูกอ้างสิทธิ์โดยทีมงานจากสถาบันโนเบลในสวีเดน (ค.ศ. 1957) – แม้ว่าต่อมาจะปรากฏชัดว่าทีมงานชาวสวีเดนไม่ได้ค้นพบธาตุนี้ แต่ทีมงาน LBNL ก็ตัดสินใจใช้ชื่อโนเบเลียมการค้นพบนี้ยังถูกอ้างสิทธิ์โดย JINR ซึ่งตั้งข้อสงสัยในข้ออ้างของ LBNL และตั้งชื่อธาตุนี้ว่าโจลิโอเทียม (Joliotium ) ตามชื่อของเฟรเดอริก โจลิโอต์-คูรี (ค.ศ. 1965) IUPAC สรุปว่า JINR เป็นหน่วยงานแรกที่สังเคราะห์ธาตุนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ (ค.ศ. 1965) แต่ยังคงใช้ชื่อโนเบเลียม ต่อไป เนื่องจากเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางในเอกสารทางวิชาการ
  • 103. ลอว์เรนเซียม (Lr) ตั้งชื่อตามเออร์เนสต์ ลอว์เรนซ์นักฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียงจากการพัฒนาไซโคลตรอนและเป็นบุคคลที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ (Lawrence Livermore National Laboratory ) และ LBNL (ซึ่งเป็นสถานที่สร้างธาตุทรานส์ยูเรเนียมเหล่านี้) ได้รับการตั้งชื่อตาม (1961) การค้นพบนี้ยังถูกอ้างสิทธิ์โดย JINR (1965) ซึ่งตั้งข้อสงสัยในข้ออ้างของ LBNL และเสนอชื่อรัทเทอร์ฟอร์เดียม (Rf) ตามชื่อของเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด IUPAC สรุปว่าควรแบ่งปันเครดิต โดยคงชื่อลอว์เรนเซียม ไว้ ตามที่ปรากฏอยู่ในเอกสารทางวิชาการ
  • 104. รัทเทอร์ฟอร์เดียม (Rf) ตั้งชื่อตามเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดผู้ซึ่งเป็นผู้ริเริ่มแนวคิดเรื่องนิวเคลียสของอะตอม (ค.ศ. 1969) การค้นพบนี้ยังถูกอ้างสิทธิ์โดย JINR ซึ่งนำโดย เกออร์กี ฟลโยรอฟเป็นหลัก โดยพวกเขาตั้งชื่อธาตุนี้ว่า เคอร์ชาโทเวียม (Ku) ตามชื่อของอิกอร์ เคอร์ชาต อ ฟ IUPAC สรุปว่าควรแบ่งปันเครดิต และนำชื่อรัทเทอร์ฟอร์เดียม (Rf ) ซึ่งเป็นชื่อที่ LBNL กำหนดไว้มาใช้
  • 105. ดับเนียม (Db) ธาตุที่ตั้งชื่อตามเมืองดับนาซึ่งเป็นที่ตั้งของ JINR เดิมทีมีชื่อว่าฮาเนียม (Ha) เพื่อเป็นเกียรติแก่ออตโต ฮาห์นโดยกลุ่มนักวิจัยจากเบิร์กลีย์ (ปี 1970) การค้นพบนี้ก็ถูกอ้างสิทธิ์โดย JINR เช่นกัน และตั้งชื่อว่านีลส์โบห์เรียม (Ns) ตามชื่อของนีลส์ โบห์ร IUPAC สรุปว่าควรแบ่งปันเครดิต และเปลี่ยนชื่อธาตุนี้เป็นดับเนียมเพื่อเป็นเกียรติแก่ทีมงาน JINR
  • 106. ซีบอร์เจียม (Sg) ตั้งชื่อตามเกล็น ที . ซีบอร์ก ชื่อนี้ก่อให้เกิดข้อถกเถียงเนื่องจากซีบอร์กยังมีชีวิตอยู่ แต่ในที่สุดก็ได้รับการยอมรับจากนักเคมีนานาชาติ (1974) การค้นพบนี้ยังถูกอ้างสิทธิ์โดย JINR ด้วย IUPAC สรุปว่าทีมเบิร์กลีย์เป็นทีมแรกที่สังเคราะห์ธาตุนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ
• Gesellschaft für Schwerionenforschung (สมาคมวิจัยไอออนหนัก) ในเมืองดาร์มสตัดท์ เฮสเซิน ประเทศเยอรมนี นำโดยGottfried Münzenberg , Peter ArmbrusterและSigurd Hofmannในช่วงปี 1980–2000:
  • 107. โบห์เรียม (Bh) ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กนีลส์ โบห์รผู้มีบทบาทสำคัญในการไขโครงสร้างของอะตอม (1981) การค้นพบนี้ก็ได้รับการอ้างสิทธิ์โดย JINR เช่นกัน IUPAC สรุปว่า GSI เป็นกลุ่มแรกที่สังเคราะห์ธาตุนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ ทีม GSI เดิมทีเสนอชื่อนีลส์โบห์เรียม (Ns) เพื่อแก้ไขข้อพิพาทเรื่องชื่อของธาตุที่ 105 แต่ IUPAC เปลี่ยนชื่อนี้เนื่องจากไม่มีแบบอย่างในการใช้ชื่อแรกของนักวิทยาศาสตร์ในชื่อธาตุมาก่อน
  • 108. ฮัสเซียม (Hs) ตั้งชื่อตาม รูปแบบ ภาษาละตินของชื่อรัฐเฮสเซิน (Hessen) ซึ่ง เป็นรัฐในเยอรมนีที่ทำการวิจัยนี้ (ปี 1984) การค้นพบนี้ก็ได้รับการอ้างสิทธิ์โดย JINR เช่นกัน IUPAC สรุปว่า GSI เป็นหน่วยงานแรกที่สังเคราะห์ธาตุนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ ในขณะเดียวกันก็ยอมรับถึงงานบุกเบิกของ JINR ด้วย
  • 109. ไมต์เนอเรียม (Mt) ตั้งชื่อตามลิเซ ไมต์เนอร์นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกๆ ที่ศึกษาการแตกตัวของนิวเคลียส (ค.ศ. 1982)
  • 110. ดาร์มสตัดเทียม ( Ds) ตั้งชื่อตามเมืองดาร์มสตัดท์ประเทศเยอรมนี ซึ่งเป็นเมืองที่ทำการวิจัยนี้ (ปี 1994) การค้นพบนี้ยังถูกอ้างสิทธิ์โดย JINR ซึ่งเสนอชื่อเบคเคอเรเลียมตาม ชื่อของ อองรี เบคเคอเรลและโดย LBNL ซึ่งเสนอชื่อฮาห์เนียมเพื่อยุติข้อพิพาทเกี่ยวกับธาตุที่ 105 (แม้ว่าจะเคยประท้วงการนำชื่อที่ใช้แล้วสำหรับธาตุต่างๆ มาใช้ซ้ำก็ตาม) IUPAC สรุปว่า GSI เป็นองค์กรแรกที่สังเคราะห์ธาตุนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ
  • 111. โรntgenium (Rg) ตั้งชื่อตามวิลเฮล์ม รอนต์เกนผู้ค้นพบรังสีเอ็กซ์ (1994)
  • 112. โคเปอร์นิเซียม (Cn) ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส (1996)
• RIKEN ในเมืองวาโกะ จังหวัดไซตามะประเทศญี่ปุ่น นำโดยโคสุเกะ โมริตะ เป็นหลัก :
  • 113. นิโฮเนียม (Nh) ตั้งชื่อตามประเทศญี่ปุ่น ( Nihonในภาษาญี่ปุ่น ) ซึ่งเป็นสถานที่ค้นพบธาตุนี้ (ปี 2004) การค้นพบนี้ได้รับการอ้างสิทธิ์โดย JINR เช่นกัน แต่ IUPAC สรุปว่า RIKEN เป็นสถาบันแรกที่สังเคราะห์ธาตุนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ
• JINR ในเมืองดูบนา ประเทศรัสเซีย นำโดยยูริ โอแกเนสเซียน เป็นหลัก โดยร่วมมือกับห้องปฏิบัติการอื่นๆ อีกหลายแห่ง รวมถึงห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ (LLNL) ตั้งแต่ปี 2000:
  • 114. เฟลโรเวียม (Fl) ตั้งชื่อตามห้องปฏิบัติการปฏิกิริยานิวเคลียร์เฟลโรฟใน JINR (1999)
  • 115. มอสโคเวียม (Mc) ตั้งชื่อตามเขตมอสโกซึ่งเป็นสถานที่ที่ค้นพบธาตุนี้ (2004)
  • 116. ลิเวอร์โมเรียม (Lv) ตั้งชื่อตามห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ลิเวอร์มอร์ ซึ่งเป็นผู้ร่วมมือกับ JINR ในการค้นพบ (ปี 2000)
  • 117. เทนเนสซีน (Ts) ตั้งชื่อตามรัฐเทนเนสซีซึ่งเป็นที่ตั้งของห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ (2010)
  • 118. โอแกเนสสัน (Og) ตั้งชื่อตามยูริ โอแกเนสเซียนผู้ซึ่งเป็นผู้นำทีม JINR ในการค้นพบธาตุที่ 114 ถึง 118 (ปี 2002)

ธาตุหนักยิ่งยวด (หรือที่รู้จักกันในชื่อซูเปอร์เฮฟวี่หรืออะตอมหนักยิ่งยวดซึ่งโดยทั่วไปย่อว่าSHE ) มักหมายถึงธาตุทรานส์แอคติไนด์ที่เริ่มต้นด้วยรัทเทอร์ฟอร์เดียม (เลขอะตอม 104) (ลอว์เรนเซียม ซึ่งเป็นธาตุ 6d ตัวแรก บางครั้งก็รวมอยู่ด้วย แต่ไม่เสมอไป) ธาตุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์เท่านั้น และในปัจจุบันยังไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติ เนื่องจากครึ่งชีวิตที่สั้นทำให้พวกมันสลายตัวหลังจากช่วงเวลาสั้นมาก ตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงไปจนถึงเพียงไม่กี่มิลลิวินาที ซึ่งทำให้ยากต่อการศึกษาอย่างยิ่ง^{[ 7 ] [ 8 ]}

ซูเปอร์เฮฟวี่ถูกสร้างขึ้นทั้งหมดตั้งแต่ช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 และยังคงถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงศตวรรษที่ 21 ตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยี พวกมันถูกสร้างขึ้นผ่านการระดมยิงธาตุในเครื่องเร่งอนุภาค ในปริมาณระดับอะตอม และยังไม่พบวิธีการสร้างมวล^{[ 7 ]}

ธาตุทรานส์ยูเรเนียมอาจใช้ในการสังเคราะห์ธาตุหนักยิ่งยวด^{[ 9 ]}ธาตุในกลุ่มเกาะแห่งเสถียรภาพมีศักยภาพในการใช้งานทางทหารที่สำคัญ รวมถึงการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัด^{[ 10 ]}ศักยภาพในการใช้งานในชีวิตประจำวันนั้นกว้างขวางอเมริเซียมถูกใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่นเครื่องตรวจจับควันและสเปกโตรมิเตอร์^{[ 11 ] [ 12 ]}

• คอนเดนเซตโบส-ไอน์สไตน์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อซูเปอร์อะตอม )
• แอคติไนด์รอง
• แหล่งเก็บกักกากกัมมันตรังสีทรานส์ยูเรเนียมใต้ดินลึก สถานที่สำหรับฝังกลบกากกัมมันตรังสีทรานส์ยูเรเนียม

• เอริค สเซอร์รี, บทนำฉบับย่อเกี่ยวกับตารางธาตุ, สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด, ออกซ์ฟอร์ด, 2011
• ธาตุหนักยิ่งยวด
• บรรณานุกรมพร้อมคำอธิบายสำหรับธาตุทรานส์ยูเรเนียมจากห้องสมุดดิจิทัล Alsos สำหรับประเด็นนิวเคลียร์
• ธาตุทรานส์ยูเรเนียม
• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของเครือข่าย Super Heavy Elements (เครือข่ายของโครงการโครงสร้างพื้นฐานแบบบูรณาการของยุโรป EURONS)
• ดาร์มสตัดเทียมและพื้นที่โดยรอบ
• Christian Schnier, Joachim Feuerborn, Bong-Jun Lee: ร่องรอยของธาตุทรานส์ยูเรเนียมในแร่ธาตุบนโลก? ( ออนไลน์ , ไฟล์ PDF, 493 kB)
• Christian Schnier, Joachim Feuerborn, Bong-Jun Lee: การค้นหาธาตุหนักยิ่งยวด (SHE) ในแร่ธาตุบนโลกโดยใช้ XRF ร่วมกับรังสีซินโครตรอนพลังงานสูง ( ออนไลน์ , ไฟล์ PDF, 446 kB)