一些研究认为，这些人造元素“完成”了元素周期表。这种巨大的原子将是完全不稳定的，会在放射性的波动中立即解体。宇宙工厂当一个原子衰变时，原子核中的质子总数发生变化，因此放射性衰变过程会将一种元素变成另一种元素。他们在试验室中，利用原子核碰撞制造了第95、97和98号元素，分别被称为镅、锫和锎。奇特性质原子中的电子被分成若干组，称为壳层。但这些规则可能不适用于所有的超重元素。
自20世纪30年代以来，科学家已经合成了几十种新的化学元素。新元素的创造工作会一直延续下去吗?
这些合成元素，它们都是在实验室里创造出来的。一些研究认为，这些人造元素“完成”了元素周期表。但这是错误的，后面会出现更多的新元素。但这可能需要一段时间，因为新元素将越来越难制造。
第八行元素当119或120元素被创建时，它们将开启元素周期表的全新一行，将位于第八行。没有人知道通过创建新元素，元素周期表还能扩展多大。有可能元素种类无限多，没有限制；也有可能，原子超过了一定的临界点，就不会变得更重了。这种巨大的原子将是完全不稳定的，会在放射性的波动中立即解体。
但有一件事是清楚的。如果我们真的能造出更重的元素，我们会发现它们的行为会很奇特。
元素本质上是只含有一种原子的物质。所以制造一种新元素意味着制造一种新的原子。每个元素都有一个编号：例如，碳是6号。这个编号不是随意的标签，而是规定了该原子核中包含多少质子。质子带正电荷，它们聚集在原子中心形成原子核。较轻的电子带着与质子相反的负电荷，在弥漫的电子云中围绕原子核“运行”。
除了氢原子以外，原子核还含有第二种粒子：中子。中子的质量几乎与质子的质量一模一样，只是不带电荷。一种元素的原子可以有不同数量的中子，这些变体被称为“同位素”。中子就像一种胶水，把质子粘在一起。没有中子，质子间的正电荷相互排斥，会把它们分开。尽管中子粘合力如此强劲，但像铀这样非常重的原子，它的原子核里充满了相互排斥的质子，即使是中子也不能把它们聚集在一起。这些原子会经历“放射性衰变”：它们释放出粒子和能量。
宇宙工厂当一个原子衰变时，原子核中的质子总数发生变化，因此放射性衰变过程会将一种元素变成另一种元素。每种类型的原子核都有一个最佳的质子和中子的比例。所以，如果原子有太多或太少的中子，即使原子核很小，原子也会衰变。对于像碳和氧这样的轻元素，质子与中子的比例几乎是1:1。较重的元素需要稍微多出一些中子。宇宙的自然过程只能产生一定重量的元素。
最轻的五种元素，从氢到硼，大部分都是在宇宙起源的大爆炸中产生的。更重的物质是在恒星内部产生的。在那里，强烈的温度和压力迫使轻元素的原子核融合在一起。这叫做核聚变。更大的恒星可以产生更重的元素，比如汞，它的原子核中有80个质子。
钚的秘密元素周期表中的许多元素是在恒星爆炸或“超新星爆炸”的强烈环境中形成的。当原子相互碰撞时，释放出的巨大能量可以产生新的聚变，产生像铀一样重的元素，它有92个质子。这些核聚变反应需要大量的能量，因为带正电荷的原子核相互排斥。一个原子核必须移动得非常快，才能穿过这个势垒并与另一个融合。
因此，铀是自然界中含量最高的元素。目前还没有发现任何自然过程使任何东西变重。当科学家想要制造新元素时，他们必须使用粒子加速器将相互碰撞的原子加速到极高的速度，至少是光速的十分之一。
在1941年，美国的一个研究小组用“重氢”核轰击铀，每个重氢核包含一个质子和一个中子。碰撞后，形成了94号元素：钚。他们很快意识到，钚和铀一样，会在核裂变的过程中自发衰变。它巨大的原子核几乎会分裂成两半，释放出巨大的能量。
这一发现很快就得到了应用。粒子加速器中制造的钚，被用于1945年8月投放在长崎的“胖子”原子弹上。钚的发现一直是军事机密，直到第二次世界大战结束。战争一结束，这些科学家就开始认真地寻找新元素。几十年来，制造新元素的研究中心有两个，一个位于美国的伯克利的劳伦斯利弗莫尔国家实验室；另一个位于俄罗斯，是建立于1956年的莫斯科杜布纳联合核研究所(JINR)。
美苏争霸最初，美国人处于领先地位。他们在试验室中，利用原子核碰撞制造了第95、97和98号元素，分别被称为镅、锫和锎。
往后的新元素是以完全不同的方式被发现的。它们是在上世纪50年代，美国氢弹试验的碎片中被鉴定出来的。这些元素是在强烈的爆炸中，由铀在炸弹的“引信”上生成。99号和100号元素，以两位物理学家的名字命名，一个是爱因斯坦的“锿”(einsteium)和恩里科·费米的“镄”(fermium)。
随着冷战的深化，美苏不仅在军事上互相对抗，在新元素制造的归属上，也产生了一些激烈的争论。在20世纪50年代末到70年代初，伯克利大学和JINR研究小组就102、104、105和106号元素的起源争论不休。IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）一直致力于解决两方纷争，但直到1997年才将104号元素授予伯克利，105号元素授予JINR。
有上限吗虽然早期的人造元素是通过用轻得多的原子轰击重原子来制造的，但研究人员找到了合并两个中等大小原子核的方法。例如，用锌、镍和铬离子轰击铅或铋原子。通过这种方法，108号元素首次被制造出来，并命名为hasum。
要证明制造出了新元素，需要探测它们放射性衰变的特有方式。每种人造元素都有不同的衰变过程，每一种也都以它自己的速率衰减，即半衰期（样品一半衰减所花的时间）。这些微妙的信号必须在其他混乱的物理现象去探测，所以要判断是否制造出了一种新元素并不容易。
考虑到这些困难，我们似乎已经达到原子大小的上限。但是我们有充分的理由继续往元素周期表的第八行推进。因为重新为元素周期表排列一排的前景是诱人的，这意味着可以创造出我们从未见过的原子。
奇特性质原子中的电子被分成若干组，称为壳层。每个壳层都有特定的容量，正是这些壳层决定了原子的特性和元素周期表的形状。第一电子层只能最多容纳两个电子，比如：氢原子有一个，氦有两个。第二电子层最多可以容纳8个电子，这就是为什么周期表的第二行有8个元素。更高的电子层可以容纳更多的电子。
最新制造的四个新元素，是第7行的最后剩余的成员。如果我们能造出119号元素，它将是第8行的第一个元素，它将是第一个在第8电子层中，有一个电子的元素。这样极端的元素可能会打破元素周期表的规则。
周期表中同一列中的元素具有类似的属性，这是因为它们的最外电子层是以同样的方式排列的。例如，最左列的元素都是活性元素。它们的外层都只有一个电子，这是一种不稳定的结构：原子很容易失去这个电子。相比之下，最右列中的元素都有完整的电子组，这意味着它们极其不活泼，因此得名“惰性气体”。但这些规则可能不适用于所有的超重元素。
在它们的原子中，靠近原子核的电子被带正电的原子核紧紧地束缚着，它们以极快的速度移动。速度如此之快，快到接近光速。根据爱因斯坦的相对论，速度越快，电子的质量越重。结果，内层电子变重了。这对决定元素化学行为的外层电子产生了连锁反应，因为电子通过电荷“感知”彼此的运动。
“相对论”效应可能意味着超重元素的行为不像我们想象的那样。更重要的是，元素越重，它们的衰变速度就越快。这意味着，不仅要研究如何制造它们，更在在研制成功后的极短时间内检测它们，这将为新元素的制造带来挑战。
尽管如此，这些超重元素有可能是稳定的，它们可能存在足够长的时间，来使我们进行科学研究。事实上，超重元素并不总是越重越不稳定。也可能有一些原子核寿命相对较长，存在于一种“稳定态”中，这将取决于中子与质子的数量比值。
特殊的稳定态核物理学家发现，原子核中的质子和中子，就像轨道上的电子一样，被组织成壳层。填充的壳层的粒子数具有一定规律，并形成特别稳定的原子核。氦、氧、钙、锡和铅的原子核都有充满质子的壳层，这使它们特别稳定。充满的中子壳层也能带来稳定性。同位素铅-208具有“双重壳层”，它的外壳既充满了质子，也充满了中子。
对于超重的原子核，壳层粒子的个数规律计算比较困难，所以尚不能定义这些数字。根据理论推导，114号元素“鈇”(flerovium，以俄罗斯核科学家乔治·弗罗罗夫的名字命名）的两种同位素，具有“双重壳层”，因此可以相对稳定的存在。这两种同位素分别有184和196个中子，被命名为flerovim -298和flerovim -310。
flerovium会从核壳层效应中获得一些稳定性。flerovim-298的半衰期预计在17天左右，以超重元素的标准来看，这是相当长的。迄今为止，寿命最长的超重元素同位的半衰期只有2.6秒。目前还不清楚是否存在超重元素，它能够存在足够长的时间，得以将一个一个的原子聚集为可见物质。但这似乎不太可能，目前最乐观的情况是，一个超重原子能稳定的存在几天。
幽灵粒子除此之外，是否会出现原子重到无法存在的临界点?美国物理学家理查德·费曼是这么认为的。他进行了一个粗略的计算，结果表明不可能制造一个含有137个质子的原子核。原因是137号元素留不住最内层的电子，也就是第一层的电子，电子没有稳定的轨道，不得不脱离原子核。然而，在费曼的计算公式中，原子核的大小近似为零，这当然不符合实际。当进行更精确的计算时，在173号元素之前，最内层电子的也不会发生任何异常。
即使元素周期表没有尽头，也可能有一些奇怪的现象在周期表的深处等着我们。就算制造出了137号元素，原子仍然可以保持稳定，但会发生一些奇怪的事情。就像其他微小尺度上的量子事件一样，这一切都归结于量子力学。
这意味着，粒子可能会结对在虚无中凭空出现。一种粒子由正物质组成，另一种由反物质组成。正常情况下，正反物质相互接触后，会发生碰撞并湮灭。173号元素最里层的电子可能处于一种不寻常的、不稳定的状态，可以激发这些“虚无”粒子对。
如果内层的一个电子被踢出壳层，比如用x射线轰击它，它就会在壳层上留下一个洞。这个空穴将被一个从虚无中出现的电子填补。但正反物质都是成对出现的，为了形成这个带“负电荷”的电子，也必须形成一个带“正电荷”的电子，这个“正电荷”电子会从原子中发射出来。换句话说，这些超重元素的电子云可能偶尔会喷出反物质粒子。
