Künstliche Elemente: Wie viele Bausteine des Periodensystems der Mensch erschaffen kann

Das Periodensystem der Elemente wirkt auf den ersten Blick wie eine feste Ordnung der Natur – ein abgeschlossenes Verzeichnis aller chemischen Bausteine unserer Welt. Doch der Eindruck trügt: Einige dieser Elemente sind keine natürlichen Gaben des Kosmos, sondern das Werk menschlicher Erfindungskraft. Die moderne Wissenschaft ist längst in der Lage, chemische Elemente künstlich herzustellen – und zwar mehr, als viele vermuten.

Bereits bei einem Blick auf das Element mit der Ordnungszahl 43, Technetium, beginnt das Reich der künstlichen Elemente. Es kommt in der Natur nur in winzigsten Spuren vor und wurde erstmals 1937 im Labor erzeugt. Ebenso verhält es sich mit Promethium (Ordnungszahl 61), das ebenfalls extrem selten in der Natur vorkommt und ebenfalls künstlich gewonnen wird. Doch den wahren Anfang der künstlichen Elementfamilie markiert das Element mit der Ordnungszahl 93: Neptunium. Ab diesem Punkt, bei den sogenannten Transuranen, beginnt das Reich der vollständig menschengemachten Materie.

Insgesamt wurden bislang 26 Elemente künstlich hergestellt, beginnend mit Technetium und endend bei Oganesson mit der Ordnungszahl 118. Diese Elemente entstehen nicht zufällig, sondern unter hohem wissenschaftlichem und technischem Aufwand – etwa durch Beschuss schwerer Atomkerne in Teilchenbeschleunigern oder durch Neutroneneinfang in Kernreaktoren. Sie sind instabil, zerfallen meist innerhalb von Sekundenbruchteilen, und existieren somit nur für extrem kurze Zeiträume. Trotzdem liefern sie der Forschung wertvolle Erkenntnisse über die Kräfte im Inneren der Atome.

Die künstlichen Elemente erweitern nicht nur das Periodensystem – sie fordern auch unsere Vorstellungskraft heraus. Jedes neue Element stellt einen Triumph über die scheinbaren Grenzen der Natur dar. Zwar sind die meisten dieser Super-Schwergewichte für praktische Anwendungen ungeeignet, doch sie zeigen eindrucksvoll, wie tief der Mensch bereits in die Struktur der Materie eingreifen kann.

Noch ist das Ende der Reise nicht erreicht. Theoretisch könnten auch Elemente jenseits der Ordnungszahl 118 – etwa das vermutete Element 119 – erzeugt werden. Die Jagd auf diese sogenannten „Superaktiniden“ läuft weltweit auf Hochtouren. Sollten sie gelingen, würde das Periodensystem in eine neue Reihe eintreten – erschaffen nicht durch Naturprozesse, sondern allein durch menschliche Hand.

Und was ist mit Gold?

Gold (Ordnungszahl 79) zählt nicht zu den künstlich hergestellten Elementen – es ist ein natürlich vorkommendes Element, das seit Jahrtausenden bekannt ist und sich in reiner Form in der Erdkruste finden lässt.

Aber kann man Gold künstlich herstellen?

Theoretisch ja, praktisch nein – zumindest nicht wirtschaftlich. In Kernreaktoren oder Teilchenbeschleunigern kann man Atomkerne so manipulieren, dass sich aus Quecksilber-Isotopen (z. B. Hg-196) durch Neutronenbeschuss tatsächlich winzige Mengen Gold erzeugen lassen. Doch dieser Prozess ist extrem aufwendig, teuer und ineffizient. Der Energieaufwand übersteigt den Wert des gewonnenen Goldes bei Weitem – es ist also kein Weg zur Reichtumsvermehrung, sondern höchstens eine wissenschaftliche Machbarkeit.

Der berühmte Traum der Alchemisten, aus unedlen Metallen Gold zu machen, wurde damit zwar technisch verwirklicht – aber nicht im Sinne einer praktikablen Methode. Die moderne Transmutation ist eher ein wissenschaftlicher Beweis für die Umwandelbarkeit von Elementen als eine echte Produktionsalternative.

Kurz gesagt:

Gold ist ein natürliches Element, das zwar künstlich erzeugt werden kann, aber nur in extrem kleinen Mengen und zu extrem hohen Kosten. Es gehört daher nicht zu den 26 rein künstlich hergestellten Elementen im Periodensystem.

Wird Bitcoin jetzt wertvoller, weil wir Gold im Labor herstellen können?