新しい周期表が完成――陽子の数ではなく電子の数がベース

教室の壁に掛かるお馴染みの周期表。

しかしその並び方を大胆に組み替えることで、時間計測の未来が拓けるかもしれません。

ドイツのマックスプランク核物理研究所（MPIK）で行われた研究によって、原子核中の陽子数ではなく残りの電子の数で元素を配置し直した全く新しい「周期表」が提案されました。

チームによれば、この方法で整理したところ、高電荷イオン（たくさんの電子を奪われて強い正電荷をもつ原子）の中に眠っていた700種類以上も「次世代の光格子時計の候補」が浮上したといいます。

従来の周期表からも多くの知見が得られたように、新たな周期表を作ると同時に大量の知識が一網打尽的に現れた訳です。

「新・周期表」は、これまでの周期表では見落とされていた原子の秘密を暴き出し、人類科学を新たな段階に高めてくれるのでしょうか？

研究内容の詳細は2025年4月16日に『arXiv』にて発表されました。

従来の周期表の限界

高電荷イオンとは、原子から多くの電子を剥ぎ取って非常に高い正電荷を帯びたイオンのことです。

例えばウランのように電子を何十個も持つ重い原子でも、極端に電離して残った電子がわずか数個になれば、それは高電荷イオンです。

高電荷イオンでは最も外側の電子殻がごっそり失われているため、通常の原子とは性質が大きく変わります。

しかし私たちが慣れ親しんだメンデレーエフの周期表は、元素を原子番号（陽子の数）で分類しています。

そのためこのままでは、電子をほとんど失った高電荷イオンの電子的性質（電子配置やエネルギー準位の構造）をうまく記述できないのです。

実際、原子番号順の従来の表では、高電荷イオンにおけるエネルギーの性質が埋もれてしまい、発見が得られにくくなっていました。