柏克萊實驗室的科學家首次利用鈦粒子束合成了116 號元素（livermorium）。在此之前，物理學家使用鈣離子束製造出了鉝原子。這種新方法是向創造一種全新元素邁出的重要一步。

能源部勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）的科學家們因發現了118 種已知元素中的16 種而聞名於世，他們在可能創造出另一種元素120 的道路上又邁出了重要的一步。

由柏克萊實驗室重元素小組領導的國際研究小組宣布，他們利用鈦束成功合成了超重元素116。在”核結構2024 “會議上發表的這項突破對於創造120 號元素至關重要。在學術期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）對該研究進行同行評審並正式發表之前，該小組在康奈爾大學的arXiv 上發表了詳細研究成果的預印本。

伯克利實驗室的核科學家傑克林-蓋茨（Jacklyn Gates）說：”這種反應以前從未被證實過，在我們開始嘗試製造120 之前，必須證明它是可能的。創造一種新元素是極其罕見的創舉。

研究團隊在實驗室的重離子加速器–88 吋迴旋加速器上運作了22 天，生產了兩個116 號元素（livermorium）的原子。物理學家預計，成功合成120 號元素將更加罕見，可能需要比116 號元素多10 倍的時間。

伯克利實驗室核科學部主任萊納-克魯肯（Reiner Kruecken）說：「我們需要大自然，大自然也很仁慈。這並不容易，但現在看來是可行的」。

如果120號元素被發現，它將是目前發現的最重的原子，位於元素週期表的第八行。它位於一個被稱為”穩定島”的超重元素理論區域。島上的原子具有獨特的性質。與迄今為止發現的超重元素不同，質子和中子的穩定組合幾乎會在瞬間分裂，但它可以形成一個持續時間更長的原子核，從而可以進行深入研究。

製造超重元素的過程涉及兩種較輕元素的融合。然而，這一過程極具挑戰性，通常需要數萬億次相互作用才能成功融合。本實驗最重的實用目標是擁有98 個質子的锎-249。要製造出120 號元素，研究人員需要一束鈦-50 原子，這與常用的鈣-48 原子不同。

擴大的元素週期表顯示了119 和120 號元素被發現後的位置。

伯克利實驗室重元素小組的科學家珍妮佛-波爾（Jennifer Pore）說：”這是重要的第一步，我們要嘗試製造一些比新元素更容易的東西，看看從鈣離子束到鈦離子束是如何改變我們生產這些元素的速度的。

利用伯克利實驗室的獨特設施製造超重元素的計劃已列入核科學諮詢委員會的《2023 年核科學長期計劃》。

每秒鐘約有6 兆個鈦離子撞擊目標，產生的超重元素被磁鐵分離，並由超重擾動（SHREC）探測器識別。 SHREC 儀器可偵測多個指標，包括能量、位置和時間，以便研究人員在重元素衰變為較輕粒子時進行辨識。

蓋茲在談到研究小組的發現時說：”我們非常確信，我們看到了116 號元素及其子粒子。”

製造120 號元素的準備工作仍在繼續，實驗將於明年開始。不過，這項工作可能需要數年時間，可能只能生產出幾個原子的120 號元素。

蓋茲說：『我們想弄清楚原子的極限和元素週期表的極限。到目前為止，我們所知道的超重元素的壽命還不夠長，不足以用於實際用途，但我們不知道未來會發生什麼。