Hány elemet ismerünk?

Hány kémiai elem található a periódusos rendszerben? A pontos válasz attól függ, mikor tették fel a kérdést. Mengyelejev 1871-ben 63 elemet ismert. Orosz és amerikai kutatók nemrég bejelentették a 118. rendszámú elem előállítását, de egyelőre mégsincs ennyi, mivel néhány páratlan rendszámú (113, 115, 117) elem előállítása még várat magára.

A periódusos rendszer 1940-ig 92 elemből állt, a sort a legnehezebb urán zárta. 1940-ben kezdődött meg az uránon túli, más néven transzurán elemek mesterséges előállítása fizikai laboratóriumokban. Megszületett a 93-as neptúnium, a 94-es plutónium, és aztán sorra a többiek. A kémiai Nobeldíjjal is elismert amerikai G. T. Seaborg egymaga 9 új elem előállításában játszott vezető szerepet, 1995-ben már a 102. elemet állították elő. Joggal kapta a seaborgium nevet a később mások által felfedezett 106. elem.
Az újabb és újabb elemek előállítása mind nehezebb technikai feladattá vált, mert a rendszám növekedésével párhuzamosan egyre rövidebb életűek az uránon túli atommagok. Az urán felezési ideje milliárd években mérhető, a seaborgium különböző izotópjainak felezési ideje viszont a tizedmásodperc– századmásodperc tartományba esik. Az 1970-es években két laboratórium versengett az új elemek előállításában: a dubnai Egyesített Atomkutató Intézet és az amerikai Lawrence Berkeley Sugárzási Laboratórium. A tudományos versengést átszőtte a szovjet– amerikai politikai szembenállás is, a kutatók kölcsönösen kétségbe vonták egymás mérési eredményeit, elsőségét.
Állandó viták kísérték az új elemek elnevezését is. Az 1980-as években újabb kutatóhely kapcsolódott be a versengésbe, a német DSI laboratórium (Darmstadt), az övék pl. a 109. (1982), a 110. (1984) és a 111. elem (1994) felfedezésének, első előállításának dicsősége. A 112. elem felfedezését 1996-ban jelentették be a németek, a 114. előállításáról Dubna számolt be elsőként 1999-ben.
A legújabb, közös orosz–amerikai kísérletben kaliforniumot (rendszáma 98) bombáztak felgyorsított kalcium (rendszáma 20) atommagokkal a dubnai Egyesített Atomkutató Intézetben, Moszkva közelében. Az atommagok összeolvadása után 98+20=118 rendszámú új elem jött létre. Ez az „összeadás” persze csak papíron ilyen egyszerű, a valóságban hatalmas, nagy energiájú részecskegyorsítók, bonyolult észlelőrendszerek kellenek a kísérletekhez. Nem lényegtelen a hosszú mérési idő, hiszen csak minden tízezertrilliomodik (10 a 19. hatványon) ütközésben megy végbe a keresett átalakulás. Hat hónap alatt a valaha létrehozott legnehezebb elem mindössze 3 (három!) atomját sikerült megfigyelni.
Szinte hihetetlen, de néhány atom létrehozása is elegendő fontos tulajdonságok feltárásához. Dubnában tisztázták a 112-es elem kémiai tulajdonságait is. Elméleti számítások arra utaltak, hogy azok a higany és a radon jellemzői közé esnek. A kísérlet döntött: a 112-es elem a higanyhoz hasonló. Ehhez a vizsgálathoz 2 (!) atom állt a kutatók rendelkezésére.
Az új 118-as elem a másodperc ezredrésze alatt elbomlott, alfa-részecske kibocsátással 116-os elemmé alakult át. Az ezredmásodpercet megközelítő felezési idő hétköznapi világunkban nagyon rövid, de valóban nagyságrendekkel hosszabb a kisebb rendszámú transzuránok felezési idejénél. Az új elem is a keresett „stabilitási szigethez” tartozik. Azért sziget ez a tartomány, mert a viszonylagos stabilitás csak átmeneti, a várakozások szerint a rendszámok további növekedésével ismét bomlékonyabbak lesznek az atommagok.
A 118-as elem felfedezését egyszer már büszkén bejelentették a Lawrence Berkeley laboratórium kutatói 1997-ben. Akkor az ólom (rendszáma 82) volt a céltárgy, erre lőtték a felgyorsított kripton (rendszáma 36) magokat (82+36=118). A Németországban, Japánban és az eredeti felfedezés helyszínén, a Lawrence Berkeley laboratóriumban végzett hasonló kísérletek eredményei nem igazolták az első bejelentést, nem sikerült reprodukálni a 116. és a 118. elem előállítását. A Lawrence Berkeley laboratórium két évvel később kénytelen volt a bejelentést visszavonni, miután egy belső vizsgálat kiderítette, hogy csalás történt. Victor Ninov, a kutatócsoport egyik tagja manipulálta a kísérleti adatokat; Ninovot elbocsátották. A mostani kísérletben nem a Lawrence Berkeley, hanem a szintén kaliforniai Lawrence Livermore laboratórium volt az oroszok partnere.