Luonnon alkuaineista raskain on uraani.

Sen järjestysluku on 92 eli sen atomiytimessä on tämä määrä protoneja. Ensimmäinen keinotekoinen raskas alkuaine neptunium valmistettiin 1940 säteilyttämällä uraania neutroneilla. Viitisen vuotta sitten yllettiin jo järjestyslukuun 118, mutta tätä Venäjän Dubnassa tehtyä löytöä ei ole vielä muualla varmistettu.

Keinotekoisia alkuaineita tehdään hiukkaskiihdyttimillä. Monet niistä ovat hyvin lyhytikäisiä: ne elävät vain sekunnin murto-osia.

Fyysikolle uudet alkuaineet antavat paljon aivan uutta tietoa. Ne ovat kuin laboratorio, jossa luonnon erilaiset – joskus hyvinkin eksoottiset – vuorovaikutukset ja ilmiöt näkyvät paremmin kuin kevyempien alkuaineiden ytimissä.
Myös raskaiden alkuaineiden kemia kiinnostaa tutkijoita, sillä suuren ytimen voimakas sähkökenttä nostaa suhteellisuusteoreettiset ilmiöt tärkeään osaan atomin elektroniverhossa.

Uusilla alkuaineilla on joitakin käytännön sovelluksia. Tutuin on kodin palovaroitin, jossa käytetään amerikiumia (järjestysluku 95).

Avaruussovelluksissa ja sädehoidossa raskaita alkuaineita käytetään säteilynlähteinä. Sellaisilla ytimillä, jotka lähettävät alfasäteilyä, on mahdollista mitata hyvin ohuiden näytteiden paksuutta.


Julkaistu Tiede-lehdessä 7/2007

Vastaaja:


Matti Leino


kokeellisen ydinfysiikan professori


Jyväskylän yliopisto