Les éléments synthétiques sont fabriqués en ajoutant des protons ou des neutrons à des éléments existants. Un faisceau de particules subatomiques est tiré sur un atome d'un élément radioactif existant. Lorsque cet atome capture un proton supplémentaire, ou capture un neutron supplémentaire et se désintègre, un nouvel élément est formé.
Le processus le plus couramment utilisé pour créer des éléments synthétiques consiste à ajouter des neutrons supplémentaires. Il est plus facile pour le noyau atomique d'accepter le neutron de charge neutre qu'une particule avec une charge électrique. Après s'être joint au noyau, le neutron supplémentaire subit une désintégration bêta et devient un proton. Ce proton supplémentaire transforme l'atome d'un isotope plus lourd de l'élément de base en un élément entièrement nouveau.
Lorsque des protons sont ajoutés directement à l'atome en tirant un faisceau de protons, un nouvel élément est formé sans l'étape intermédiaire de désintégration bêta. C'est un processus plus difficile que d'ajouter des neutrons, car le noyau et les protons chargés positivement se repoussent.
L'uranium est l'élément de base le plus couramment utilisé pour créer des éléments synthétiques. Il est également utilisé pour créer des éléments qui existent en très petites quantités naturelles, comme le plutonium. Bien que ces éléments existent dans la nature, ils sont produits en plus grandes quantités en utilisant ce même processus.
