La trasmutazione o trasmutazione nucleare è un processo che comporta un cambiamento nel nucleo di un atomo. Quando il numero di protoni nel nucleo di un atomo cambia, l’identità di quell’atomo cambia man mano che viene trasformato in un altro elemento o isotopo. Questo processo di trasmutazione può essere naturale o artificiale.

Trasmutazione naturale

La trasmutazione naturale o spontanea si verifica in elementi instabili e radioattivi. Questi elementi saranno trasformati in un elemento stabile su una serie di decadimenti o una catena di decadimento. Ad esempio, l’uranio-238 trasmuta spontaneamente in piombo-206 attraverso una serie di passaggi. Le trasmutazioni nucleari possono verificarsi durante il decadimento radioattivo spontaneo del torio e dell’uranio presenti in natura.

Trasmutazione artificiale

La trasmutazione artificiale o indotta si verifica quando gli atomi di un elemento vengono colpiti da particelle in un acceleratore lineare, ciclotrone o sincrotrone. Questa collisione fa sì che l’atomo venga cambiato in qualche modo. Tutti gli elementi con numeri atomici superiori a 92 – come il plutonio-sono elementi artificiali creati attraverso la trasmutazione. La maggior parte delle reazioni nucleari coinvolgono la trasmutazione artificiale degli elementi, anche se sono generalmente indicati più specificamente come “fissione”, “fusione”, o “irradiazione” invece di essere indicato in generale come trasmutazione.

La trasmutazione artificiale può essere realizzata attraverso l’uso di acceleratori di particelle che colpiscono gli elementi con particelle alfa, deuteroni o piccoli nuclei. Con questo processo, alcuni dei protoni delle particelle di bombardamento sono alloggiati nel nucleo bersaglio, promuovendo la trasmutazione in un elemento diverso. In un reattore nucleare, il nucleo bersaglio viene colpito con neutroni, con conseguente fissione dei nuclei.

Nei primi esperimenti, particelle alfa ad alta velocità da 214Bi sono stati utilizzati per colpire un nucleo. Nel 1919, Rutherford effettuò la prima reazione nucleare tra queste particelle alfa e l’azoto. In questa reazione, un nucleo di azoto ha reagito con un nucleo di elio ad alta velocità per formare due nuovi nuclei e un protone. Ciò ha dimostrato la possibilità di trasmutare elementi.Ciò portò Rutherford, un fisico, a ricevere il premio Nobel per la chimica nel 1908, per aver essenzialmente eseguito l’alchimia. A quanto pare l’alchimia non stava trasformando il piombo in oro, come tanti secoli di alchimisti avevano sperato, ma ha permesso il cambiamento di alcuni elementi in altri elementi.

Per ulteriori letture

• Nucleo
• Atomo
• Chimica
• Fissione
• Elemento
• O esplorare una pagina casuale