Tabla de Contenidos
Transmutacja jest działaniem i skutkiem przekształcenia czegoś w coś innego; w chemii jest wynikiem przemiany jednego pierwiastka chemicznego w inny . Może to nastąpić naturalnie lub syntetycznie. Najczęstszym przykładem jest fuzja jądrowa.
Definicja i główne cechy
Termin transmutacja odnosi się do działania i skutku czasownika „transmutować”. Czasownik ten pochodzi od łacińskiego transmutare , który z kolei składa się z przedrostka trans , który wskazuje na ruch transferowy, oraz czasownika mutare , który można przetłumaczyć jako „mutować” lub „zmieniać”.
W ogólnym sensie transmutacja jest definiowana jako dowolne przekształcenie jednego obiektu lub elementu w inny. Jednak ta definicja różni się w niektórych szczegółach w zależności od innych dyscyplin. Na przykład w alchemii transmutacja polegała na przemianie podstawowych pierwiastków w metale szlachetne, głównie złoto. W rzeczywistości alchemicy bezskutecznie starali się opracować kamień filozoficzny, który byłby w stanie przemienić zwykłe przedmioty w złoto.
Jednak w chemii transmutacja to przekształcenie jednego pierwiastka chemicznego w inny. Ta transformacja może nastąpić naturalnie lub sztucznie. Przykładami transmutacji są rozpad promieniotwórczy, rozszczepienie jądrowe i fuzja jądrowa.
Obecnie naukowcy mogą transmutować pierwiastki, bombardując jądro atomu cząstkami, zmuszając go do zmiany liczby atomowej, stając się tym samym kolejnym pierwiastkiem.
Pochodzenie transmutacji
Transmutacja to koncepcja ściśle związana z pochodzeniem alchemii. Jest to praktyka łącząca wiedzę z różnych dziedzin, takich jak chemia, fizyka, metalurgia, medycyna, sztuka, mistycyzm, astrologia, semiotyka.
Chociaż alchemia koncentrowała się na różnych projektach, najważniejszymi w historii były jej cele polegające na przekształceniu ołowiu i innych pierwiastków w złoto oraz poszukiwanie kamienia filozoficznego, aby uzyskać życie wieczne lub dokonać wspomnianej transmutacji.
W średniowieczu transmutacja miała swój szczyt, choć bez powodzenia w pozyskiwaniu metali szlachetnych, a później została zakazana. W XVIII wieku alchemia została w dużej mierze wyparta przez chemię, po tym jak Antoine Lavoisier i John Dalton zaproponowali teorię atomową.
Do tego czasu celem alchemii było przekształcenie ołowiu z metalu nieszlachetnego w złoto. Chociaż nie osiągnął tego celu, fizycy i chemicy nauczyli się później transmutować pierwiastki.
Pierwsza rzeczywista transmutacja została zarejestrowana w 1901 roku. W tym czasie chemik Frederick Soddy i fizyk Ernest Rutherford zaobserwowali, że tor został przekształcony w rad w wyniku rozpadu radioaktywnego.
Prawie sto lat później, w 1980 roku, amerykański chemik Glenn Seaborg przekształcił bizmut w złoto. Istnieją nawet doniesienia, że był również w stanie przemienić niewielką ilość ołowiu w złoto, prawdopodobnie podczas swoich prób przekształcenia bizmutu w złoto.
Jak zachodzi transmutacja
Transmutacja może zachodzić naturalnie w przedmiotach zawierających niestabilne jądra. Może to nastąpić w wyniku rozszczepienia jądrowego, w którym cięższe jądro dzieli się na dwa lżejsze. Odwrotny proces, fuzja jądrowa, zachodzi w ekstremalnie wysokich temperaturach i może również powodować transmutację.
Syntetyczną lub sztuczną transmutację można przeprowadzić na różne sposoby. Jednym z nich jest użycie reaktora jądrowego i napromieniowanie rtęci lub platyny w celu wytworzenia radioaktywnych izotopów. Jeśli rtęć-196 jest używana jako początkowy izotop, powolne wychwytywanie neutronów, po którym następuje wychwytywanie elektronów, może wytworzyć jedyny stabilny izotop, złoto-197.
Jednak od czasu odkrycia atomu wiadomo, że reakcje chemiczne zasadniczo wpływają na elektrony w powłoce atomowej. Ale transmutacja implikuje modyfikację jąder atomowych. Z tego powodu, aby przekształcić jeden pierwiastek w inny, należy zmodyfikować liczbę protonów w jądrze.
Na przykład ołów ma 82 protony, a złoto 79. Dlatego, aby stać się złotem, ołów musi stracić trzy protony. Jest to nie tylko możliwe w praktyce, ale zostało również przeprowadzone w praktyce. Ale aby osiągnąć tę transmutację, potrzebne są ogromne ilości energii, co skutkuje droższym złotem niż jest dostępne na rynku. Dlatego ten rodzaj transmutacji nie jest obecnie realną alternatywą.
Bibliografia
- Garcia, A. Energia jądrowa uratuje świat: obalanie mitów na temat energii jądrowej. (2020). Hiszpania. Planeta.
- Solis-Trinta, LN; Delgado-Ortiz, SE Podręcznik chemii ogólnej. (2015, wydanie 2). Hiszpania. UtwórzPrzestrzeń.
- Asimov, I. Krótka historia chemii: wprowadzenie do idei i koncepcji chemii. (2010). Hiszpania. Sojusz.
