ตั้งแต่เริ่มเรียนเคมีหรืออาจจะเริ่มเรียนวิทยาศาสตร์ ม.ต้น ผู้อ่านคงคุ้นเคยกับการให้ท่อง
ตารางธาตุ มากบ้าง น้อยบ้าง แตกต่างกันไป ผู้อ่านเคยทราบไหมคะ ว่าการจัดเรียงธาตุเป็น
กลุ่มๆ แบบนี้มีที่มาอย่างไร และจริงๆ แล้วเราอาจไม่เคยรู้เลยว่าธาตุในโลกนี้มีอยู่กี่ตัว
เพราะมีการค้นพบกันอยู่เรื่อยๆ ตามทันบ้าง ไม่ทันบ้าง ผู้อ่านทราบไหมคะว่า
"ปัจจุบันตารางธาตุถูกเติมเต็มถึงธาตุตัวที่เท่าไรแล้ว และจะสิ้นสุดเมื่อไร?"
ตารางธาตุ มากบ้าง น้อยบ้าง แตกต่างกันไป ผู้อ่านเคยทราบไหมคะ ว่าการจัดเรียงธาตุเป็น
กลุ่มๆ แบบนี้มีที่มาอย่างไร และจริงๆ แล้วเราอาจไม่เคยรู้เลยว่าธาตุในโลกนี้มีอยู่กี่ตัว
เพราะมีการค้นพบกันอยู่เรื่อยๆ ตามทันบ้าง ไม่ทันบ้าง ผู้อ่านทราบไหมคะว่า
"ปัจจุบันตารางธาตุถูกเติมเต็มถึงธาตุตัวที่เท่าไรแล้ว และจะสิ้นสุดเมื่อไร?"
ในศตวรรษที่ 18 ธาตุถูกค้นพบเพียงไม่กี่ธาตุ นักวิทยาศาสตร์คนแรก คือ โยฮันน์ โวลฟ์กัง
เดอเบอไรเนอร์ ได้เสนอการจัดแบ่งธาตุออกเป็นกลุ่มๆ กลุ่มละ 3 ธาตุ ที่มีคุณสมบัติเหมือนๆ กัน
โดยเรียกการจัดแบบนี้ว่าไตรแอดส์ (ชุดสาม) โดยพบว่าธาตุตรงกลางจะมีมวลอะตอมเป็น
ค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมอีกสองธาตุที่เหลือ เช่น กลุ่มที่ 1 ได้แก่ธาตุลิเทียม (Li) โซเดียม (Na)
โพแทสเซียม (K) ตามหลักการนี้ธาตุโซเดียมซึ่งเป็นธาตุตรงกลางระหว่างธาตุลิเทียมและ
โพแทสเซียมจะมีมวลอะตอมเป็น 23 ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมของลิเทียมคือ 7 และ
โพแทสเซียมคือ 39 แต่ในเวลาต่อมาเมื่อนำหลักการดังกล่าวไปใช้กับธาตุกลุ่มอื่นที่มี
สมบัติคล้ายกัน มวลอะตอมของธาตุตรงกลางกลับไม่ได้ตรงกับมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ
ทั้งสองที่เหลือ หลักการจัดตารางธาตุแบบไตรแอดส์ของเดอเบอไรเนอร์จึงไม่เป็นที่ยอม
รับอีกต่อไป
เดอเบอไรเนอร์ ได้เสนอการจัดแบ่งธาตุออกเป็นกลุ่มๆ กลุ่มละ 3 ธาตุ ที่มีคุณสมบัติเหมือนๆ กัน
โดยเรียกการจัดแบบนี้ว่าไตรแอดส์ (ชุดสาม) โดยพบว่าธาตุตรงกลางจะมีมวลอะตอมเป็น
ค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมอีกสองธาตุที่เหลือ เช่น กลุ่มที่ 1 ได้แก่ธาตุลิเทียม (Li) โซเดียม (Na)
โพแทสเซียม (K) ตามหลักการนี้ธาตุโซเดียมซึ่งเป็นธาตุตรงกลางระหว่างธาตุลิเทียมและ
โพแทสเซียมจะมีมวลอะตอมเป็น 23 ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมของลิเทียมคือ 7 และ
โพแทสเซียมคือ 39 แต่ในเวลาต่อมาเมื่อนำหลักการดังกล่าวไปใช้กับธาตุกลุ่มอื่นที่มี
สมบัติคล้ายกัน มวลอะตอมของธาตุตรงกลางกลับไม่ได้ตรงกับมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ
ทั้งสองที่เหลือ หลักการจัดตารางธาตุแบบไตรแอดส์ของเดอเบอไรเนอร์จึงไม่เป็นที่ยอม
รับอีกต่อไป
ต่อมาในปี ค.ศ. 1865 จอห์น นิวแลนด์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้เสนอการจัดเรียงธาตุ
เป็นหมวดหมู่ขึ้นใหม่ โดยเรียงตามลำดับมวลอะตอม นิวแลนด์กล่าวว่าถ้านำธาตุมาเรียงตามลำดับ
มวลอะตอมแล้ว พบว่า "ธาตุที่ 8 จะมีสมบัติคล้ายคลึงกับธาตุตัวที่ 1 โดยยกเว้นธาตุไฮโดรเจนและ
แก๊สเฉื่อย" กฎของนิวแลนด์นี้เรียกว่า “Law of octaves” ตัวอย่างเช่น ถ้าเริ่มต้นจากลิเทียม
(มวลอะตอม = 7) เป็นธาตุตัวที่ 1 ธาตุโซเดียม (น้ำหนักอะตอม = 23) จะเป็นธาตุตัวที่ 8 โดยธาตุ
ทั้งสองมีสมบัติทางเคมีและทางฟิสิกส์คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตามการจัดตารางธาตุแบบนิวแลนด์
ยังมีข้อจำกัดคือสามารถใช้ได้เพียงแค่น้ำหนักอะตอมไม่เกินธาตุแคลเซียม (Ca) ต่อมา
เมื่อมีการค้นพบแก๊สเฉื่อยก็ไม่สามารถจัดตามตารางธาตุของนิวแลนด์ได้และ ไม่สามารถอธิบาย
ได้ว่าเพราะเหตุใดมวลอะตอมจึงมีความสัมพันธ์กับความคล้ายคลึงกันของสมบัติของธาตุ
ตามหลักการดังกล่าว
เป็นหมวดหมู่ขึ้นใหม่ โดยเรียงตามลำดับมวลอะตอม นิวแลนด์กล่าวว่าถ้านำธาตุมาเรียงตามลำดับ
มวลอะตอมแล้ว พบว่า "ธาตุที่ 8 จะมีสมบัติคล้ายคลึงกับธาตุตัวที่ 1 โดยยกเว้นธาตุไฮโดรเจนและ
แก๊สเฉื่อย" กฎของนิวแลนด์นี้เรียกว่า “Law of octaves” ตัวอย่างเช่น ถ้าเริ่มต้นจากลิเทียม
(มวลอะตอม = 7) เป็นธาตุตัวที่ 1 ธาตุโซเดียม (น้ำหนักอะตอม = 23) จะเป็นธาตุตัวที่ 8 โดยธาตุ
ทั้งสองมีสมบัติทางเคมีและทางฟิสิกส์คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตามการจัดตารางธาตุแบบนิวแลนด์
ยังมีข้อจำกัดคือสามารถใช้ได้เพียงแค่น้ำหนักอะตอมไม่เกินธาตุแคลเซียม (Ca) ต่อมา
เมื่อมีการค้นพบแก๊สเฉื่อยก็ไม่สามารถจัดตามตารางธาตุของนิวแลนด์ได้และ ไม่สามารถอธิบาย
ได้ว่าเพราะเหตุใดมวลอะตอมจึงมีความสัมพันธ์กับความคล้ายคลึงกันของสมบัติของธาตุ
ตามหลักการดังกล่าว
ต่อมายูลิอุสโลทาร์ ไมเออร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน และ ดิมิทรี อิวาโนวิช เมนเดเลเอฟ
นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ได้ศึกษารายละเอียดของธาตุต่าง ๆ มากขึ้นและมีข้อสังเกตเป็นอย่างเดียวกัน
ในเวลาใกล้เคียงกันว่า ถ้าจัดเรียงธาตุตามมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก ธาตุจะมีสมบัติคล้าย
กันเป็นช่วงๆ ซึ่งเมนเดเลเอฟตั้งเป็นกฎเรียกว่า "กฎพิริออดิก" และได้เสนอความคิดนี้ในปี 1869
ก่อนที่ไมเออร์จะนำผลงานของเขาออกเผยแพร่ในปีต่อมา และเพื่อเป็นการให้เกียรติแก่เมนเดเลเอฟ
จึงใช้ชื่อว่า ตารางพิริออดิกของเมนเดเลเอฟ โดยในตอนนั้นเมนเดเลเอฟได้จัดธาตุที่มีสมบัติคล้าย
คลึงกันที่ปรากฏซ้ำกันเป็นช่วง ๆ ให้อยู่ในแนวตั้งหรือหมู่เดียวกันและพยายามเรียงลำดับมวลอะตอม
ของธาตุจากน้อยไปหามาก ถ้าเรียงตามมวลอะตอมแล้วมีสมบัติไม่สอดคล้องกัน ก็พยายามจัดให้
เข้าหมู่โดยเว้นช่องว่างไว้ในตำแหน่งที่คิดว่าน่าจะเป็นธาตุที่ยังไม่มีการค้นพบ และยังได้ใช้สมบัติ
ของธาตุและสารประกอบอื่นๆ นอกเหนือจากคลอไรด์และออกไซด์มาประกอบการพิจารณาด้วย
โดยตำแหน่งของธาตุในตารางจะมีความสัมพันธ์กับสมบัติของธาตุ ซึ่งช่วยให้เมนเดเลเอฟสามารถ
ทำนายสมบัติของธาตุในช่องว่างที่ยังไม่มีการค้นพบได้อย่างใกล้เคียง
นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ได้ศึกษารายละเอียดของธาตุต่าง ๆ มากขึ้นและมีข้อสังเกตเป็นอย่างเดียวกัน
ในเวลาใกล้เคียงกันว่า ถ้าจัดเรียงธาตุตามมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก ธาตุจะมีสมบัติคล้าย
กันเป็นช่วงๆ ซึ่งเมนเดเลเอฟตั้งเป็นกฎเรียกว่า "กฎพิริออดิก" และได้เสนอความคิดนี้ในปี 1869
ก่อนที่ไมเออร์จะนำผลงานของเขาออกเผยแพร่ในปีต่อมา และเพื่อเป็นการให้เกียรติแก่เมนเดเลเอฟ
จึงใช้ชื่อว่า ตารางพิริออดิกของเมนเดเลเอฟ โดยในตอนนั้นเมนเดเลเอฟได้จัดธาตุที่มีสมบัติคล้าย
คลึงกันที่ปรากฏซ้ำกันเป็นช่วง ๆ ให้อยู่ในแนวตั้งหรือหมู่เดียวกันและพยายามเรียงลำดับมวลอะตอม
ของธาตุจากน้อยไปหามาก ถ้าเรียงตามมวลอะตอมแล้วมีสมบัติไม่สอดคล้องกัน ก็พยายามจัดให้
เข้าหมู่โดยเว้นช่องว่างไว้ในตำแหน่งที่คิดว่าน่าจะเป็นธาตุที่ยังไม่มีการค้นพบ และยังได้ใช้สมบัติ
ของธาตุและสารประกอบอื่นๆ นอกเหนือจากคลอไรด์และออกไซด์มาประกอบการพิจารณาด้วย
โดยตำแหน่งของธาตุในตารางจะมีความสัมพันธ์กับสมบัติของธาตุ ซึ่งช่วยให้เมนเดเลเอฟสามารถ
ทำนายสมบัติของธาตุในช่องว่างที่ยังไม่มีการค้นพบได้อย่างใกล้เคียง
ริงๆ แล้วธาตุยูเรเนียม (เลขอะตอม =92) เป็นธาตุที่หนักที่สุดที่พบได้ในธรรมชาติ
แต่นักวิทยาศาสตร์ก็พยายามสังเคราะห์ธาตุที่หนักมากกว่า โดยการให้โปรตอนเพิ่มเข้าไป
ในนิวเคลียสของธาตุใดๆ ผ่านปฏิกิริยาฟิวชั่น ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์
สามารถสร้างธาตุที่หนักมากกว่ายูเรเนียมและหนักมากขึ้นไปเรื่อยๆ ได้สำเร็จหลายธาตุ
ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นต่างอยากทราบว่าอะตอมที่ใหญ่ที่สุด จะใหญ่ได้สักเท่าไร
มีโปรตอนสูงสุดเท่าไร และตารางธาตุที่เราใช้กันอยู่จะสิ้นสุดที่ธาตุใด
แต่นักวิทยาศาสตร์ก็พยายามสังเคราะห์ธาตุที่หนักมากกว่า โดยการให้โปรตอนเพิ่มเข้าไป
ในนิวเคลียสของธาตุใดๆ ผ่านปฏิกิริยาฟิวชั่น ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์
สามารถสร้างธาตุที่หนักมากกว่ายูเรเนียมและหนักมากขึ้นไปเรื่อยๆ ได้สำเร็จหลายธาตุ
ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นต่างอยากทราบว่าอะตอมที่ใหญ่ที่สุด จะใหญ่ได้สักเท่าไร
มีโปรตอนสูงสุดเท่าไร และตารางธาตุที่เราใช้กันอยู่จะสิ้นสุดที่ธาตุใด
แต่เดิมนักวิทยาศาสตร์คาดว่าธาตุโลหะซุปเปอร์เฮฟวี่ (Super-heavy Metal
คือธาตุที่มีจำนวนโปรตอน 104 ขึ้นไป) นั้น น่าจะมีค่าครึ่งชีวิตที่ยาวนาน จึงเป็นที่น่าสนใจ
และพยายามค้นหาธาตุเหล่านั้น แต่ปรากฏว่ายิ่งมีการเพิ่มนิวตรอนและโปรตอนลงไปในนิว
เคลียสลงไปมากเท่าใด อะตอมก็ยิ่งมีความเสถียรน้อยลง ธาตุโลหะซุปเปอร์เฮฟวี่ส่วนใหญ่
จึงอยู่ได้เพียงแค่เพียงไมโครหรือนาโนวินาทีเท่านั้น อย่างไรก็ตามหลังจากมีการสร้างธาตุ
โลหะซุปเปอร์เฮฟวี่ได้มากขึ้นก็มีข้อสังเกตจนกระทั่งตั้งเป็นทฤษฎีที่เกี่ยวกับความเสถียร
ของธาตุซุปเปอร์เฮฟวี่เหล่านี้ว่า ถ้าเพิ่มจำนวนเลขอะตอมไปถึงค่าๆ หนึ่ง ธาตุซุปเปอร์เฮฟวี่ที่ได้
จะมีเสถียรภาพมากและอยู่ได้นานขึ้น เรียกทฤษฎีนี้ว่า Island of stability โดยคาดการณ์กันว่า
ธาตุตัวที่จะมีเสถียรภาพมากพอที่จะตรวจสอบได้คือธาตุที่ 120 เพราะจะมีสมบัติแบบธาตุหมู่ 2
(แอลคาไลน์ เอิร์ท) ซึ่งปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงรอคอยการพิสูจน์ทฤษฎีนี้อย่างใจจดใจจ่อ
กันเลยทีเดียว
คือธาตุที่มีจำนวนโปรตอน 104 ขึ้นไป) นั้น น่าจะมีค่าครึ่งชีวิตที่ยาวนาน จึงเป็นที่น่าสนใจ
และพยายามค้นหาธาตุเหล่านั้น แต่ปรากฏว่ายิ่งมีการเพิ่มนิวตรอนและโปรตอนลงไปในนิว
เคลียสลงไปมากเท่าใด อะตอมก็ยิ่งมีความเสถียรน้อยลง ธาตุโลหะซุปเปอร์เฮฟวี่ส่วนใหญ่
จึงอยู่ได้เพียงแค่เพียงไมโครหรือนาโนวินาทีเท่านั้น อย่างไรก็ตามหลังจากมีการสร้างธาตุ
โลหะซุปเปอร์เฮฟวี่ได้มากขึ้นก็มีข้อสังเกตจนกระทั่งตั้งเป็นทฤษฎีที่เกี่ยวกับความเสถียร
ของธาตุซุปเปอร์เฮฟวี่เหล่านี้ว่า ถ้าเพิ่มจำนวนเลขอะตอมไปถึงค่าๆ หนึ่ง ธาตุซุปเปอร์เฮฟวี่ที่ได้
จะมีเสถียรภาพมากและอยู่ได้นานขึ้น เรียกทฤษฎีนี้ว่า Island of stability โดยคาดการณ์กันว่า
ธาตุตัวที่จะมีเสถียรภาพมากพอที่จะตรวจสอบได้คือธาตุที่ 120 เพราะจะมีสมบัติแบบธาตุหมู่ 2
(แอลคาไลน์ เอิร์ท) ซึ่งปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงรอคอยการพิสูจน์ทฤษฎีนี้อย่างใจจดใจจ่อ
กันเลยทีเดียว
ในปี 2010 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียและอเมริกาได้ร่วมมือกันนำเสนอการสังเคราะห์และ
ตรวจสอบถึงการมีอยู่ของธาตุชนิดใหม่ที่มีเลขอะตอม 117 และมีชื่อชั่วคราวว่า อุนอุนเซพเทียม http://www.vcharkarn.com/vnews/448724 ต่อมาเมื่อต้นปี 2014 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน
สามารถสังเคราะห์ธาตุชนิดใหม่นี้ได้อีกครั้งรวมทั้งตรวจสอบสมบัติของธาตุชนิดนี้ด้วย ธาตุนี้หนักเป็นอันดับสอง
รองจากอุนอุนออกเทียม ที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 118 และเพิ่งค้นพบก่อนหน้าไม่นาน โดยธาตุอุนอุนเซพเทียม
ได้สังเคราะห์ขึ้นจากแคลเซีม (เลขอะตอม 20) และเบอร์เคลเลียม (เลขอะตอม 97) ขณะนี้อยู่ระหว่างการตั้ง
ชื่ออย่างเป็นทางการจาก International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
ตรวจสอบถึงการมีอยู่ของธาตุชนิดใหม่ที่มีเลขอะตอม 117 และมีชื่อชั่วคราวว่า อุนอุนเซพเทียม http://www.vcharkarn.com/vnews/448724 ต่อมาเมื่อต้นปี 2014 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน
สามารถสังเคราะห์ธาตุชนิดใหม่นี้ได้อีกครั้งรวมทั้งตรวจสอบสมบัติของธาตุชนิดนี้ด้วย ธาตุนี้หนักเป็นอันดับสอง
รองจากอุนอุนออกเทียม ที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 118 และเพิ่งค้นพบก่อนหน้าไม่นาน โดยธาตุอุนอุนเซพเทียม
ได้สังเคราะห์ขึ้นจากแคลเซีม (เลขอะตอม 20) และเบอร์เคลเลียม (เลขอะตอม 97) ขณะนี้อยู่ระหว่างการตั้ง
ชื่ออย่างเป็นทางการจาก International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
อย่างไรก็ตามการค้นพบธาตุตัวที่ 117 ซึ่งเป็นธาตุตัวใหม่ล่าสุด ก็ทำให้ตารางธาตุถูกเติม
เต็มในแถวที่ 7 โดยครบสมบูรณ์ และช่วยสนับสนุนแนวความคิด Island of stability ด้วย
จากนั้นเราก็ต้องมารอธาตุตัวต่อไปที่จะถูกค้นพบ และมาเริ่มต้นแถวที่ 8 รวมทั้งการพิสูจน์แนว
ความคิด Island of stability ว่าถูกต้อง เป็นจริงหรือไม่ และต้องรอติดตามกันต่อไปว่า
ธาตุในตารางธาตุจะถูกค้นพบไปเรื่อยๆ หรือจะหยุดเพียงแค่ธาตุตัวใดตัวหนึ่ง
เต็มในแถวที่ 7 โดยครบสมบูรณ์ และช่วยสนับสนุนแนวความคิด Island of stability ด้วย
จากนั้นเราก็ต้องมารอธาตุตัวต่อไปที่จะถูกค้นพบ และมาเริ่มต้นแถวที่ 8 รวมทั้งการพิสูจน์แนว
ความคิด Island of stability ว่าถูกต้อง เป็นจริงหรือไม่ และต้องรอติดตามกันต่อไปว่า
ธาตุในตารางธาตุจะถูกค้นพบไปเรื่อยๆ หรือจะหยุดเพียงแค่ธาตุตัวใดตัวหนึ่ง
