理論預言有可能存在的質量數比現有核大得多的核。迄今已發現的元素有109種，核素的數目達到2000種以上。這些已發現的原子核都是沿著β穩定線（見遠離β穩定線的核素）分佈的，在以中子數(N)和質子數(Z)為座標所構成的平面內形成一個連續分佈的半島（見圖），（見彩圖）。新核仍不斷被發現，分別沿遠離β穩定線的半島兩旁和頂端擴展。沿半島頂端向前擴展的核，隨著原子核品質的增加，庫侖力不斷增增大，對於α衰變和自發裂變（見核裂變）的不穩定性也增加，因而原子核壽命越來越短，直至不能鑒定的程度（不穩定性海洋）。
沿β穩定性分佈的已知核半島和理論預言的超重核島(高峰表示長半衰期核素，橫坐標為中子數，縱坐標為質子數)
然而，1965年以來，原子核理論預言，在已知核半島的頂端以外，還可能存在一系列相當穩定的超重核穩定島，第一個島中心的原子核是中子數和質子數填滿閉殼的雙幻核(Z=114，N=184)，這個核特別穩定，在其附近的原子核對於自發裂變、α 衰變和β衰變也是比較穩定的。估計這個雙幻核[298114]的自發裂變壽命最長是1019年。
除瞭這個穩定島外，理論還預言瞭另外一些可能的更重的超重核穩定區。理論上還預言瞭超重核的性質。例如，由於庫侖能的增加，超重核發射α 粒子的能量、裂變平均動能和每次裂變釋放的中子數遠比已知核的大。許多科學傢以各種不同的方法在自然界尋找超重核，包括對地球外樣品的分析，但至今還沒有得到肯定的結果。
核物理學傢利用重離子加速器，通過重離子核反應合成超重核，到目前為止，已經選擇瞭包括用鈾轟擊鈾在內的各種反應系統進行實驗，但仍然沒有成功。
盡管如此，尋找超重核一直是鼓勵人們努力探索的一個重要課題。因為超重核是根據原子核理論預言的，它的存在與否是對原子核理論的嚴格檢驗。如果能發現超重核，不僅對核物理和核化學會產生重要影響，而且對天體物理和原子物理都會產生影響。反之，如能證明不存在超重核，也會推動核結構理論的發展。