Tabla de Contenidos
Transmutaatio on toiminta ja tulos jostakin muuttamiseksi toiseksi; kemiassa se on seurausta kemiallisen alkuaineen muuttumisesta toiseksi . Tämä voi tapahtua luonnollisesti tai synteettisesti. Yleisin esimerkki on ydinfuusio.
Määritelmä ja tärkeimmät ominaisuudet
Termi transmutaatio viittaa verbin ”muuntua” toimintaan ja vaikutukseen. Tämä verbi tulee latinan sanasta transmutare , joka puolestaan koostuu etuliitteestä trans , joka ilmaisee siirtoliikettä, ja verbistä mutare , joka voidaan kääntää ”muute” tai ”muuta”.
Yleisesti ottaen transmutaatio määritellään minkä tahansa objektin tai elementin muuntamiseksi toiseksi. Tämä määritelmä eroaa kuitenkin joissakin yksityiskohdissa muiden tieteenalojen mukaan. Esimerkiksi alkemiassa transmutaatio oli peruselementtien muuntamista jalometalleiksi, pääasiassa kullaksi. Itse asiassa alkemistit yrittivät tuloksetta kehittää viisasten kiveä, joka kykeni muuttamaan yleiset esineet kullaksi.
Kemiassa transmutaatio on kuitenkin kemiallisen alkuaineen muuttumista toiseksi. Tämä muutos voi tapahtua luonnollisesti tai keinotekoisella menetelmällä. Radioaktiivinen hajoaminen, ydinfissio ja ydinfuusio ovat esimerkkejä transmutaatiosta.
Tällä hetkellä tiedemiehet voivat muuntaa elementtejä pommittamalla atomin ydintä hiukkasilla, pakottamalla sen muuttamaan atominumeroaan, jolloin siitä tulee toinen elementti.
Transmutaation alkuperä
Transmutaatio on käsite, joka liittyy läheisesti alkemian alkuperään. Tämä on käytäntö, jossa yhdistyvät eri alojen, kuten kemian, fysiikan, metallurgian, lääketieteen, taiteen, mystiikka, astrologia ja semiotiikka, tiedot.
Vaikka alkemia keskittyi erilaisiin hankkeisiin, merkittävimmät kautta historian olivat sen tavoite muuttaa lyijyä ja muita alkuaineita kullaksi sekä viisasten kiven etsiminen, ikuisen elämän saavuttaminen tai mainitun muunnos.
Keskiajalla transmutaatio oli huipussaan, joskaan tuloksetta jalometallien hankinnassa, ja se kiellettiin myöhemmin. 1700-luvulla alkemia korvattiin suurelta osin kemialla, kun Antoine Lavoisier ja John Dalton ehdottivat atomiteoriaa.
Siihen asti alkemian tavoitteena oli muuttaa lyijyä epäjalosta metallista kullaksi. Vaikka hän ei saavuttanut tätä tavoitetta, fyysikot ja kemistit oppivat myöhemmin muuntamaan elementtejä.
Ensimmäinen varsinainen transmutaatio kirjattiin vuonna 1901. Tuolloin kemisti Frederick Soddy ja fyysikko Ernest Rutherford havaitsivat, että torium muuttui radiumiksi radioaktiivisen hajoamisen kautta.
Lähes sata vuotta myöhemmin, vuonna 1980, amerikkalainen kemisti Glenn Seaborg muutti vismutin kullaksi. On jopa raportoitu, että hän pystyi muuttamaan myös pienen määrän lyijyä kullaksi, mahdollisesti yrittäessään muuttaa vismutti kullaksi.
Kuinka transmutaatio tapahtuu
Transmutaatio voi tapahtua luonnollisesti kohteissa, joissa on epästabiileja ytimiä. Tämä voi tapahtua ydinfissiossa, jossa raskaampi ydin hajoaa kahdeksi kevyemmäksi. Päinvastainen prosessi, ydinfuusio, tapahtuu erittäin korkeissa lämpötiloissa ja voi myös aiheuttaa transmutaatiota.
Synteettinen tai keinotekoinen transmutaatio voidaan suorittaa eri tavoilla. Yksi niistä käyttää ydinreaktoria ja säteilyttää elohopeaa tai platinaa radioaktiivisten isotooppien tuottamiseksi. Jos elohopea-196:ta käytetään lähtöisotooppina, hidas neutronien sieppaus ja sitä seuraava elektronien sieppaus voi tuottaa ainoan vakaan isotoopin, kulta-197:n.
Atomin löytämisen jälkeen on kuitenkin tiedetty, että kemialliset reaktiot vaikuttavat pohjimmiltaan atomin kuoressa oleviin elektroneihin. Mutta transmutaatio tarkoittaa atomiytimien muuntamista. Tästä syystä ytimessä olevien protonien lukumäärää on muutettava, jotta yksi elementti muunnetaan toiseksi.
Esimerkiksi lyijyssä on 82 protonia ja kullassa 79. Siksi lyijyn on menetettävä kolme protonia, jotta siitä tulisi kultaa. Tämä ei ole vain mahdollista käytännössä, vaan se on myös toteutettu käytännössä. Mutta tämän muunnoksen saavuttamiseksi tarvitaan valtavia määriä energiaa, ja tuloksena on kalliimpaa kultaa kuin mitä markkinoilta on saatavilla. Siksi tämäntyyppinen transmutaatio ei ole tällä hetkellä toteuttamiskelpoinen vaihtoehto.
Bibliografia
- Garcia, A. Ydinvoima pelastaa maailman: ydinvoimaa koskevien myyttien kumoaminen. (2020). Espanja. Planeetta.
- Solis-Trinta, LN; Delgado-Ortiz, SE Yleisen kemian käsikirja. (2015, 2. painos). Espanja. Luo tilaa.
- Asimov, I. Lyhyt kemian historia: Johdatus kemian ideoihin ja käsitteisiin. (2010). Espanja. Liittouma.