Het atoomnummer van een atoom--het aantal protonen in de kern--bepaalt welke element is. Onderzoekers produceren synthetische elementen door het bombarderen van een bestaand element met protonen, neutronen of de kernen van kleinere atomen. De kern van het bestaande element bevat deze deeltjes in een proces genaamd fusion, waardoor het wijzigen van het atoomnummer en het creëren van een nieuw element. Alle elementen zwaarder dan uranium (chemische symbool "U") zijn door de mens veroorzaakte; plutonium komt ook van nature maar alleen in kleine hoeveelheden. De meeste synthetische elementen zijn zeer kortstondige en breken in kleinere atomen na een paar milliseconden. Maar sommige, zoals plutonium en americium technetium, commerciële, wetenschappelijke en medische toepassingen hebben gevonden.
Technetium
Nemen van de naam van het Griekse woord "technetos," wat betekent dat kunstmatige, was technetium (Tc) de eerste synthetisch geproduceerd element. In 1937 ontdekten onderzoekers Carlo Perrier en Emilio Segre technetium na het bombarderen van een steekproef van molybdeen met deuterium kernen. Artsen en medische onderzoekers gebruiken minieme hoeveelheden van deze zilverachtig grijs metaal als een radioactieve tracer te detecteren van bepaalde ziekten en te controleren van lichaamsfuncties. Ingenieurs technetium kunnen kalibreren van machines en kleine concentraties van technetium oxide kunnen staal en ijzer te beschermen tegen corrosie.
Neptunium
Uranium, met een atoomnummer van 92, is het zwaarste bekende natuurlijke element. Neptunium (Np) was het eerste gesynthetiseerde (na uranium) transuraan element. Werken bij de University of California Berkeley Radiation Laboratory, Edwin McMillan en Philip H. Abelson geproduceerd Neptunium door het bombarderen van uranium met neutronen. Ze vernoemd het nieuwe element Neptunium naar de planeet Neptunus, de volgende planeet na uranium van naamgenoot Uranus.
Plutonium
Voor het eerst geproduceerd in 1940 door een onderzoeksteam met inbegrip van Glenn Seaborg, Edwin McMillan, Joseph Kennedy en Arthur Wahl, plutonium (Pu) ontleent zijn naam aan de planeet Pluto, na in overeenstemming met uranium en neptunium. Onderzoekers ontdekten dat het bombarderen van de zware, unstable element met slow neutronen veroorzaakt te breken in een kettingreactie van kernsplijting, ongelooflijke hoeveelheden energie vrijgeven. Kernenergie planten ons een gecontroleerde plutonium kernsplijting reactie voor de productie van elektriciteit en een kettingreactie van ongecontroleerde deling versies van de vernietigende kracht van de atoombom.
Americium
Werken in 1944 aan de Universiteit van Chicago, de onderzoekers Seaborg, James en Morgan in eerste instantie bedoelde americium (ben) als "pandemonium" als gevolg van de moeilijkheden die ze probeert te isoleren van het nieuwe element. Ionisatie kamer rookdetectors bevatten kleine hoeveelheden van deze zilverkleurige-wit, hoog-radioactief metaal in de vorm van americium kooldioxide. Een gram americium kooldioxide kan produceren meer dan drie miljoen huishoudens rookdetectors.