Historiaa 1900-luvulta 2000-luvulle

Vaikka 1800-lukua voidaankin pitää alkuaineiden löytämisen kulta-aikana ja vaikka juuri tuolloin löydettiinkin suuri osa alkuaineista ja keksittiin Mendelejevin jaksollinen järjestelmä, niin myös 1900- ja 2000-luvuilla tapahtui alkuaineiden löytämisen saralla merkittäviä asioita. Entäpä sitten alkuaineiden tutkimuksen tulevaisuus? Onko tällä saralla enää mitään löydettävää tai keksittävää vai onko alkuaineiden tutkimus hieman samaa kuin keksisi pyörän uudelleen? Näin ei suinkaan ole, vaan Euroopasta, Japanista ja Yhdysvalloista löytyy kiihdytinlaboratorioita, joissa valmistetaan sekä tutkitaan uudenlaisia alkuaineita. Tämä työ keskittyy perustutkimukseen. On erityisen tärkeää pyrkiä tutkimaan keinotekoisten alkuaineiden ytimiä, koska niitä voidaan pitää ainutlaatuisina pienoislaboratorioina, jotka voivat auttaa meitä ymmärtämään luonnon perusvoimia. Kilpailu tälläkin alalla on kovaa ja lähes kaikki suurimmat kiihdytinlaboratoriot mainitsevat tutkimussuunnitelmassaan juurikin alkuaineiden tutkimuksen eräänä tärkeimpänä hankkeenaan.

1900-luku

1900-luvulla löydettiin luonnosta vielä joitakin uusia alkuaineita. Pääasiassa löydökset olivat kuitenkin keinotekoisia sekä lyhytikäisiä alkuaineita. Vuonna 1900 löydettiin radon ja vuonna 1901 löydettiin europium. Vuonna 1907 löydettiin lutetium ja vuonna 1913 löydettiin protaktinium. Vuonna 1923 löydettiin hafnium ja vuosi 1925 oli reniumin löytövuosi. Muita 1900-luvulla löydettyjä alkuaineita olivat teknetium, frankium, astatiini, neptunium, plutonium, curium, amerikium, prometium, berkelim, kalifornium, einsteinium, fermium, nobelium, lawrencium, rutherfordium, dubnium, seaborgium, bohrium, meitnerium, hassium, darmstadtium, röntgenium, kopernikium ja flerovium.

2000-luku

Vaikka 2000-lukuun mennessä olikin jo löydetty runsaasti alkuaineita, löydettiin tai valmistettiin joitakin niistä vasta 2000-luvulla. Vuonna 2000 löydettiin livermorium. Löytö tehtiin Dubnan ydintutkimuskeskuksessa sekä Lawrence Livermoren laboratoriossa. Samoissa tutkimuslaitoksissa löydettiin myös moskovium vuonna 2003. Vuonna 2004 löydettiin nihonium. Kyseinen löytö tehtiin Japanissa. Vuosina 2006 ja 2010 tehtiin jälleen löytöjä Dubnan ydintutkimuskeskuksessa sekä Lawrence Livermoren laboratoriossa – vuonna 2006 kyseisissä laitoksissa löydettiin oganesson ja vuonna 2010 löydettiin tennessiini, joka on tällä hetkellä uusin tulokas löydettyjen tai valmistettujen alkuaineiden keskuudessa.

Mitkä ovat yleisimpiä alkuaineita?

Mitkä sitten ovat kaikista yleisimpiä alkuaineita? Ensinnäkin maankuoressa on eniten happea, jota ilman me ihmisetkään emme voi elää. Massan mukaan arvioitaessa maankuoressa on hapen jälkeen eniten piitä. Maapallon ydin on rautaa, minkä vuoksi yleisin maapallon alkuaine on rauta. Happi on heti hyvänä kakkosena tarkasteltaessa yleisintä alkuainetta maapallolla. Jos alkuaineiden yleisyyttä tarkastellaan maailmankaikkeuden mittakaavassa, on vety yleisin alkuaine. Seuraavaksi yleisin on helium ja kolmanneksi yleisin happi. Muita yleisiä alkuaineita maailmankaikkeuden mittakaavassa ovat hiili, neon, rauta, typpi, pii, magnesium sekä rikki.

Tulevaisuus

Uusia alkuaineita etsitään yhä ja niitä voitaneen valmistaa tulevaisuudessa myös laboratorioissa. Jo nyt monet tunnetut alkuaineet ovat keinotekoisia. Esimerkkejä tällaisista keinotekoisista alkuaineista ovat seaborgium sekä einsteinium. Myös suomalaista osaamista on ollut mukana erään alkuaineen varmistuskokeessa. Jotta uuden alkuaineen valmistaminen voidaan hyväksyä, tulee tämä alkuaine varmistaa eri laboratoriossa kuin missä itse valmistus on tapahtunut.

Suomessa alkuaineita koskevaa tutkimustyötä tehdään myös kotilaboratorioissa. Eräässä tällaisessa laboratoriossa on käytettävissä eräs parhaimmista tutkimuslaitteistoista koko maailmassa. Suomessa pyritään esimerkiksi selvittämään ytimien omaamia ominaisuuksia sellaisten alkuaineiden osalta, jotka ovat kaikista raskaimpia alkuaineita. Suomalaiset tekevät yhteistyötä muiden maiden tutkimusryhmien kanssa – tässäkin asiassa kansainvälisyys on avainsana. Esimerkiksi nobeliumin ydintä on tutkittu myös Suomessa.

Euroopasta, Japanista ja Yhdysvalloista löytyy kiihdytinlaboratorioita, joissa valmistetaan sekä tutkitaan uudenlaisia alkuaineita. Työ keskittyy perustutkimukseen. On tärkeää tutkia keinotekoisten alkuaineiden ytimiä, koska niitä voidaan pitää ainutlaatuisina pienoislaboratorioina, jotka voivat auttaa meitä ymmärtämään luonnon perusvoimia. Kilpailu tälläkin alalla on yllättävän kovaa ja lähes kaikki suurimmat kiihdytinlaboratoriot mainitsevat tutkimussuunnitelmassaan juuri alkuaineiden tutkimuksen eräänä tärkeimpänä hankkeenaan.