Free Press

synthetische elementen, in de scheikunde radioactieve elementen waarvan men niet heeft ontdekt dat ze in de natuur voorkomen, maar dat ze kunstmatig zijn geproduceerd als isotopen. Het gaat om technetium (nr. 43), het eerste element dat werd gesynthetiseerd, promethium (nr. 61), astatine (nr. 85), francium (nr. 87), en de transuraniumelementen (nr. 93 en verder in het periodiek systeem). Van sommige van deze elementen is sindsdien aangetoond dat zij in minieme hoeveelheden in de natuur voorkomen, meestal als kortlevende leden van natuurlijke radioactieve vervalreeksen (zie radioactiviteit).
De synthetische elementen tot en met nr. 100 (fermium) ontstaan door een zwaar element, zoals uranium of plutonium, te bombarderen met neutronen of alfadeeltjes. De synthese van de transfermiumelementen (elementen met at. nr. 101 of hoger) gebeurt door de fusie van de kernen van twee lichtere elementen. De elementen 101 tot en met 106 werden voor het eerst geproduceerd door het samensmelten van de kernen van iets lichtere elementen, zoals californium, met die van lichte elementen, zoals koolstof. De elementen 107 tot en met 112 werden voor het eerst gevormd door het samensmelten van de kernen van middelzware elementen, zoals bismut of lood, met die van andere middelzware elementen, zoals ijzer, nikkel of zink. Van de elementen groter dan 112 waarvan de schepping officieel is bevestigd, werd element 114 ontdekt door het samensmelten van de kernen van plutonium en calcium, en element 116 met behulp van curium en calcium.
De transfermiumelementen worden in zeer kleine hoeveelheden geproduceerd (één atoom per keer), en identificatie is daarom zeer moeilijk, omdat de halveringstijd varieert van minuten tot milliseconden en de noodzaak om de producten te identificeren met andere methoden dan bekende chemische scheidingen. Dit heeft geleid tot controverse over de gerapporteerde ontdekkingen en over de naamgeving van de elementen. Er werd voorspeld dat één isotoop van element 114 – dat 114 protonen en 184 neutronen bevat – zeer stabiel zou zijn omdat zijn kern een volledige aanvulling van protonen en neutronen zou hebben. Het wordt een “eiland van stabiliteit” genoemd en zijn halveringstijd zou in jaren gemeten kunnen worden. Geen van de tot nu toe gesynthetiseerde isotopen van element 114 heeft echter zo veel als 184 neutronen, en hun halveringstijd ligt nog steeds in het milliseconden bereik (zie flerovium).