第7周期の元素

フランシウムとラジウムは、第7周期のsブロック元素を構成する。

フランシウム（Fr、原子番号87）は、アスタチン、ラジウム、またはラドンに崩壊する非常に放射性の高い金属です。電気陰性度が最も低い2つの元素のうちの1つであり、もう1つはセシウムです。アルカリ金属であるため、価電子は1つです。フランシウムは、 1939年にフランスのマルグリット・ペレーによって発見されました（元素名はこの国に由来します）。^{[ 8 ]}合成ではなく、自然界で発見された最後の元素です。 ^{[注2 ]}実験室以外では、フランシウムは極めてまれで、ウラン鉱石やトリウム鉱石に微量しか存在せず、そこでは同位体フランシウム223が絶えず生成と崩壊を繰り返しています。地殻全体では、常に20～30g（1オンス）程度しか存在せず、他の同位体はすべて合成です。実験室で生成された最大の量は、30万個以上の原子のクラスターでした。^{[ 9 ]} 

ラジウム（Ra、原子番号88）はほぼ純白のアルカリ土類金属ですが、空気に触れると酸素ではなく窒素と反応して酸化しやすく、黒色になります。ラジウムの同位体はすべて放射性です。最も安定なのはラジウム226で、半減期は1601年で、ラドンに崩壊します。このような不安定性のため、ラジウムは発光し、かすかに青色に光ります。ラジウムは、塩化ラジウムの形で、 1898年にマリー・キュリーとピエール・キュリーによって発見されました。彼らはウラン鉱からラジウム化合物を抽出し、 5日後にフランス科学アカデミーでその発見を発表しました。ラジウムは、1910年にマリー・キュリーとアンドレ＝ルイ・ドゥビエルヌによって塩化ラジウムの電気分解によって金属状態で単離されました。発見以来、ラジウムはラジウム₂₂₆の崩壊生成物である他の元素のいくつかの同位体に、ラジウムAやラジウムC2などの名前を付けるようになりました。自然界では、ラジウムはウラン鉱石中に微量に存在し、ウラン鉱1トンあたり0.7グラムというごくわずかな量です。ラジウムは生物にとって必須ではなく、放射能と化学反応性のため、生化学プロセスに取り込まれると健康に悪影響を及ぼす可能性があります。

アクチニドまたはアクチノイド（IUPAC命名法）系列は、原子番号89から103までの15の金属化学元素、アクチニウムからローレンシウムまでを包含する。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

アクチノイド系列は、その最初の元素であるアクチニウムにちなんで名付けられました。アクチノイドのうち、1つを除いてすべてfブロック元素であり、5f電子殻の充填に対応しています。dブロック元素であるローレンシウムも、一般的にはアクチノイドとみなされています。同じくほとんどがfブロック元素であるランタノイドと比較すると、アクチノイドははるかに多様な原子価を示します。

アクチニドのうち、トリウムとウランは原始的な量で自然界に相当量存在します。ウランの放射性崩壊により、アクチニウム、プロトアクチニウム、プルトニウムが一時的に生成され、ネプツニウムとプルトニウムの原子はウラン鉱石の核変換によって時折生成されます。他のアクチニドは純粋に合成元素ですが、プルトニウムに次ぐ最初の6つのアクチニドはオクロで生成され（そしてずっと前に崩壊して消滅しました）、キュリウムはほぼ確実に以前は消滅した放射性核種として自然界に存在していました。^{[ 11 ] [ 15 ]} 核実験により、プルトニウムより重い少なくとも6つのアクチニドが環境中に放出されました。1952年の水素爆弾爆発の残骸の分析により、アメリシウム、キュリウム、バークリウム、カリホルニウム、アインスタイニウム、フェルミウムの存在が示されました。^{[ 16 ]}

アクチニド元素はすべて放射性であり、放射性崩壊時にエネルギーを放出します。地球上で最も豊富なアクチニド元素は、天然に存在するウランとトリウム、そして合成されたプルトニウムです。これらは原子炉や核兵器に使用されています。ウランとトリウムは現在または過去に様々な用途があり、アメリシウムは最新の煙感知器のほとんどに使用されている電離箱に用いられています。

周期表の表示では、ランタノイドとアクチノイドは慣例として、表の本体の下に 2 つの追加行として表示され、^{[ 11 ]}プレースホルダー、または各系列の選択された単一の元素 (それぞれランタンまたはルテチウム、およびアクチニウムまたはローレンシウム) が、それぞれバリウムとハフニウムの間、およびラジウムとラザフォードウムの間の、表の単一のセルに表示されます。この慣例は完全に美観とフォーマットの実用性の問題です。まれに使用される幅広フォーマットの周期表(32 列) では、ランタノイド系列とアクチノイド系列が、表の 6 行目と 7 行目 (周期) の一部として、適切な列に表示されます。

超アクチニド元素（超アクチニド、超重元素、超重元素とも呼ばれる）は、アクチニドよりも原子番号が大きい化学元素であり、その中で最も重いのはローレンシウム（103）である。^{[ 17 ] [ 18 ]}第7周期の超アクチニド元素は、オガネソン（元素118）まで全て発見されている。

超重元素はウラン元素にも属する。つまり、ウラン（92）よりも原子番号が大きい元素である。アクチノイドよりも原子番号が大きいという点は、いくつかの点で重要である。

• 超アクチノイド元素はすべて、基底状態で6d副殻に電子を持ち（したがってdブロックに属する）。
• 多くの超アクチノイド元素の既知の同位体の中で最も寿命が長いものでさえ、半減期は極めて短く、秒単位あるいはそれ以下の単位である。
• 元素命名論争は、最初の5つまたは6つの超アクチノイド元素に関わるものであった。そのため、これらの元素は発見が確認された後も長年にわたり3文字の系統名が用いられた。（通常、3文字の記号は発見が確認されてから比較的すぐに2文字の記号に置き換えられる。）

超アクチノイド元素は放射性元素であり、実験室で合成によってのみ得られています。これらの元素は、肉眼で確認できるサンプルとして採取されたことは一度もありません。超アクチノイド元素はすべて、その元素の合成に関わった科学者、あるいは重要な場所の名前が付けられています。

化学ノーベル賞受賞者のグレン・T・シーボーグは、アクチニド系列の概念を最初に提唱し、それがアクチニド系列の確立につながった人物である。彼はまた、104番元素から121番元素までの超アクチニド系列と、122番元素から153番元素までの超アクチニド系列の存在も提唱した。超アクチニド元素であるシーボーギウムは、彼の功績を称えて名付けられた。

IUPACは、電子雲を形成するのに必要な時間である10⁻¹⁴秒^よりも寿命が長い元素が存在すると定義している。 ^{[ 19 ]}