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La transmutación es la acción y el resultado de convertir algo en otra cosa; en química, es el resultado de la transformación de un elemento químico en otro. Esto puede ocurrir de forma natural o sintética. El ejemplo más común es la fusión nuclear.
Definición y características principales
El término transmutación se refiere a la acción y al efecto del verbo «transmutar». Este verbo proviene del latín transmutare, que a su vez se compone del prefijo trans que indica un movimiento de traspaso y el verbo mutare, que se puede traducir como “mutar” o “cambiar”.
En un sentido general, la transmutación se define como cualquier transformación de un objeto o elemento en otro. Sin embargo, esta definición difiere en algunos detalles según otras disciplinas. Por ejemplo, en alquimia, la transmutación era la conversión de elementos básicos en metales preciosos, principalmente en oro. De hecho, los alquimistas, sin éxito, buscaron desarrollar una piedra filosofal que fuera capaz de transmutar objetos comunes en oro.
En química, sin embargo, la transmutación es la conversión de un elemento químico en otro. Esta transformación puede suceder de forma natural o a través de un método artificial. La desintegración radiactiva, la fisión nuclear y la fusión nuclear son ejemplos de transmutación.
En la actualidad, los científicos pueden transmutar elementos bombardeando el núcleo de un átomo con partículas, obligándolo a cambiar a cambiar su número atómico, convirtiéndose así en otro elemento.
Origen de la transmutación
La transmutación es un concepto ligado estrechamente al origen de la alquimia. Esta es una práctica que combina conocimientos de diferentes campos, como la química, la física, la metalurgia, la medicina, el arte, el misticismo, la astrología y la semiótica.
Si bien la alquimia se enfocaba en diferentes proyectos, los más destacados a lo largo de la historia, fueron su objetivo de transformar plomo y otros elementos, en oro y la búsqueda de la piedra filosofal, para obtener la vida eterna o lograr dicha transmutación.
En la Edad Media, la transmutación tuvo su auge, aunque sin éxito en la consecución de metales preciosos, y posteriormente se prohibió. En el siglo XVIII, la alquimia fue reemplazada en gran medida por la química, después de que Antoine Lavoisier y John Dalton propusieran la teoría atómica.
Hasta ese momento, el objetivo de la alquimia fue convertir el plomo de un metal base en oro. Si bien no logró este objetivo, más tarde, los físicos y químicos aprendieron a transmutar elementos.
La primera transmutación real se registró en 1901. En ese entonces, químico Frederick Soddy y el físico Ernest Rutherford observaron que el torio se transformaba en radio a través de la desintegración radiactiva.
Casi un siglo después, en 1980, el químico estadounidense Glenn Seaborg convirtió bismuto en oro. Incluso existen informes de que también pudo transmutar una pequeña cantidad de plomo en oro, posiblemente durante sus intentos de convertir el bismuto en oro.
Cómo se produce la transmutación
La transmutación se puede producir de forma natural en elmentos que contengan núcleos inestables. Esto puede ocurrir por fisión nuclear, donde el núcleo de mayor peso se divide en dos de menor peso. El proceso opuesto, la fusión nuclear, sucede a temperaturas altas extremas, y también puede causar transmutación.
La transmutación sintética o artificial se puede realizar de diferentes maneras. Una de ellas es utilizando un reactor nuclear e irradiando mercurio o platino, para producir isótopos radiactivos. Si se utiliza mercurio-196 como isótopo de partida, la captura lenta de neutrones seguida de la captura de electrones puede producir el único isótopo estable, oro-197.
Sin embargo, desde el descubrimiento del átomo, se sabe que las reacciones químicas afectan, básicamente, a los electrones de la corteza del átomo. Pero la transmutación implica la modificación de los núcleos atómicos. Por eso, para transformar un elemento en otro hay que modificar el número de protones que tiene el núcleo.
Por ejemplo, el plomo posee 82 protones y el oro 79. Por lo tanto, para convertirse en oro, el plomo debe perder tres protones. Esto no solo es posible en la práctica, sino que también se llevó a la práctica. Pero para lograr esta transmutación, se necesitan cantidades enormes de energía, y se obtiene como resultado un oro más caro que el que se puede conseguir en el mercado. Por eso, este tipo de transmutación no es una alternativa viable en la actualidad.
Bibliografía
- García, A. La energía nuclear salvará el mundo: Derribando mitos sobre la energía nuclear. (2020). España. Planeta.
- Solis-Trinta, L. N.; Delgado-Ortiz, S. E. Manual de Química General. (2015, 2da. edición). España. CreateSpace.
- Asimov, I. Breve historia de la química: Introducción a las ideas y conceptos de la química. (2010). España. Alianza.
