Das Periodensystem der Elemente kategorisiert und sortiert die bestehenden Elemente, die in der Natur vorkommen. So weit, so gut, aber gibt es eigentliche schwerere Elemente als die, die man in der Natur entdeckt hat?
Genau diese Frage stellten sich die Teams an den verschiedenen Beschleunigeranlagen seit den 60er Jahren. Hier wurden insbesondere in den USA und Russland entscheidende Fortschritte gemacht, zum Beispiel am Lawrence Berkeley National Lab in den USA oder auch am Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna, Russland.
Hier wurden dann insbesondere die Elemente mit den Ordnungszahlen 104 (Rutherfordium), 105 (Dubnium) und 106 (Seaborgium) erzeugt und entdeckt.
Die wissenschaftlichen Wegbereiterinnen und Wegbereiter der Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR waren dann entschieden an der Entdeckung der Elemente 107 (Bohrium), 108 (Hassium, nach Hessen), 109 (Meitnerium), 110 (Darmstadtium, man glaubt es kaum - nach Darmstadt), 111 (Roentgenium) und 112 (Copernicium) beteiligt.
Die Elemente 113-117 (Nihonium, Flerovium, Moscovium, Livermorium und Tennessine wurden jeweils von den Experimentatorinnen und Experimentatoren des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung bestätigt. Auch wenn dies mit wenigen Lorbeeren verbunden ist, so ist es doch nicht weniger wichtig. Denn keine wissenschaftliche Entdeckung ist vollständig ohne unabhängige Bestätigung.
Aber wie erzeugt man eigentlich neue Elemente? Dies ist an sich relativ banal. Man baut sie sich aus kleineren Elementen zusammen. Mit exakt der richtigen Geschwindigkeit und Energie schiesst man diese aufeinander und in einigen Fällen verbinden sich diese in ein neues Element. In Wirklichkeit ist dies natürlich ein schwieriger und seltener quantenmechanischer Prozess und weniger vergleichbar mit Lego, aber für die grobe Vorstellung sei es genug. So wurde zum Beispiel Hassium aus Blei und Eisen-Kernen zusammengesetzt.
Aber auch hier muss man mit der Vorstellung vorsichtig sein - man erzeugt diese neuen, superschweren Elemente nicht in großer Anzahl, es handelt sich um eine einzelne Atomkerne, welche in den Teilchenbeschleunigern erzeugt werden. Diese zerfallen dann nach sehr kurzer Zeit (meist einige Mikrosekunden) und können dann über die Zerfallsketten nachgewiesen werden. Diese sind so eindeutig, daß im Nachhinein auch kein Zweifel besteht, daß das jeweilige Element entstanden ist.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GSI Helmholtzzentrums versuchen auch weiterhin, neue und bisher unbekannte Elemente im Labor herzustellen. Die so entdeckten Elemente sind bisher alle instabil und zerfallen meist schon nach kurzer Zeit. Theoretische Berechnungen sagen jedoch eine so genannte „Insel der Stabilität“ voraus. Damit werden Elemente bezeichnet, die eine sehr lange Lebensdauer haben könnten und unser Verständnis des Periodensystems nachhaltig verändern.
