Transmutació

La transmutació o trasmutación és un terme originalment relacionat en la alquímia, pero aplicat hui dia a processos físics i químics relacionats en la fissió i fusió nuclear que consistix en la conversió o canvi total d'un element químic en un atre per la modificació del número de protones del núcleu. El primer científic que va conseguir la transmutació artificial d'elements químics va ser Ernest Rutherford en 1919, per mig del bombardeig d'un àtom de nitrogen en partícules alfa procedents de la desintegració natural del radi, donant lloc a la formació ${\phantom{A}}_{\phantom{8}}^{\phantom{17}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}8}^{\phantom{2}17}\mathrm{O}$ i un protón, ${\phantom{A}}_{\phantom{1}}^{\phantom{1}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}1}^{\phantom{2}1}\mathrm{H}$. No obstant, dit fenomen també apareix en la naturalea de forma espontànea en certs elements químics i isòtops que tenen núcleus inestables. En dits elements, es produïxen fenomens de radiació (alfa i beta) i de fissió nuclear en a on els elements van transmutándose en elements de pes atòmic inferior fins que el seu núcleu es torna estable (normalment en plom). El fenomen contrari, la transmutació en elements de major pes atòmic, es dona també a altes temperatures com les que es registren en el sol, denominant-se a dit procés fusió nuclear.

Història

Vore també: Pedra filosofal

Archiu:William Fettes Douglas - The Alchemist.jpg

"Renel l'alquimiste", segons Sir William Douglas, 1853.

Des dels temps de la Alquímia es creïa que açò era possible a pur de reaccions químiques. Sobretot des de que es coneixia que la densitat del or i el plom eren molt semblants.

Les manipulacions de transmutació dels alquimistes es basaven, en la seua major part, en el coneiximent empíric acumulat en les propietats de la matèria, a lo llarc dels milenis pels mesopotámicos, egipcíacs, grecs i chinencs. Els coneiximents adquirits i els descobriments que varen fer varen ser utilisats com a caldo de cultiu per al sorgiment de la química, a sovint per mig de la refutació. Els eixemples de descobriments inclouen la del fòsfor per l'alquimiste d'Hamburc Hennig Brandt en 1669. El millor eixemple de refutació és, sense dubte, el de flogisto que va dur a Lavoisier a assentar la llei de conservació de la matèria i fundar la química sobre una base sòlida.

Corentin Louis Kervran es va centrar en els casos de presuntes transmutació biològiques des de 1960, incloent la gallina que transformaria el calcio de sílice per a produir el clafoll de l'ou.

Des del descobriment del àtom se sap que açò no és possible químicament. Les reaccions químiques afecten solament als electrons de la corfa. La transmutació implica l'alteració dels núcleus atòmics, lo que és un procés totalment diferent. Per a canviar un element en un atre cal modificar el número de protones que hi ha en el núcleu. El plom té 82 protones i l'or 79. Aixina que per a convertir el plom en or deu perdre tres protones. En els laboratoris de física nuclear s'han conseguit modificacions importants dels núcleus atòmics. Generalment es conseguixen per mig de bombardeig en atres partícules subatòmiques, com a núcleus d'heli (partícules α), protones, neutrons, etc. o per mig de l'ocupació de núcleus d'elements llaugers com a carbono, nitrogen, oxigen, etc. Per a que estes partícules puguen penetrar a través de la corfa d'electrons i alcançar el núcleu de l'àtom es requerix aplicar enormes cantitats d'energia, de l'orde dels MeV. Açò es conseguix per mig d'acceleradors de partícules, alguns de gran tamany, com els que es troben en el CERN, en Suïssa, prop de Ginebra.