hơn vài femtomet thì lực hạt nhân mạnh cũng “bất lực”. Vì lý do đó, nó
hiếm khi phát huy tác dụng bên ngoài hạt nhân và lỗ đen. Nhưng trong phạm
vi tương tác của mình, nó mạnh hơn lực điện từ tới 100 lần. Đây là một điều
tốt, bởi nó giữ cho các proton và neutron co cụm với nhau thay vì để cho lực
điện từ xé tan hạt nhân.
Khi ở kích thước hạt nhân như của atatin và franci, lực hạt nhân mạnh đã
chạm phải giới hạn của phạm vi tương tác, khiến việc liên kết tất cả proton
và neutron với nhau trở nên khó khăn. Franci có 87 proton và chúng không
hề muốn dính líu với nhau. Hơn 130 neutron làm “đệm” tốt cho các proton
tích điện dương, nhưng lại khiến kích thước hạt nhân lớn tới mức lực hạt
nhân mạnh không thể tương tác trong toàn bộ hạt nhân để xua tan “bất hòa”.
Điều này khiến hạt nhân franci (và tương tự là atatin) cực kém bền. Ngoài
ra, càng nhiều proton thì hiệu ứng đẩy của lực điện từ giữa chúng càng
mạnh, nên các nguyên tử nặng hơn franci càng kém bền hơn thế.
Điều này chỉ đúng một phần. Hãy nhớ rằng Maria Goeppert- Mayer (Một bà
mẹ ở S.D đoạt giải Nobel) đã phát triển một lý thuyết về các nguyên tố “kỳ
diệu” cực bền với nguyên tử có 2, 8, 20, 28… proton (hoặc neutron) rất bền.
Số lượng proton (hoặc neutron) khác như 92 cũng tạo thành các hạt nhân
nhỏ gọn và khá bền – khi lực hạt nhân mạnh phạm vi ngắn có thể nắm chắc
các proton. Đó là lý do urani bền hơn atatin hay franci, dù nó nặng hơn. Khi
bạn đi qua tuần tự từng ô của bảng tuần hoàn, sự đấu đá giữa lực hạt nhân
mạnh và lực điện từ sẽ khiến bạn liên tưởng đến bảng báo giá chứng khoán
dày đặc sắc đỏ với xu hướng giảm dần về độ ổn định, nhưng vẫn không
thiếu những biến động nhỏ khi một lực tỏ ra trội hơn lực còn lại.*
Dựa trên mô hình phổ biến này, các nhà khoa học cho rằng vòng đời của các
nguyên tố nặng hơn urani sẽ tiệm cận tới 0. Nhưng khi họ tiến tới các
nguyên tố siêu nặng trong những năm 1950 và 1960, một điều bất ngờ đã
xảy ra. Về lý thuyết, các con số kỳ diệu kéo dài cho đến vô tận, và hóa ra có
một hạt nhân gần-bền sau urani: nguyên tố thứ 114. Và thay vì chỉ bền hơn
một chút, các nhà khoa học tại Đại học California ở Berkeley (còn ở đâu
