transmutatie of nucleaire transmutatie is een proces waarbij de kern van een atoom wordt gewijzigd. Wanneer het aantal protonen in de kern van een atoom verandert, verandert de identiteit van dat atoom als het wordt omgezet in een ander element of isotoop. Dit transmutatie proces kan natuurlijk of kunstmatig zijn.

natuurlijke transmutatie

natuurlijke of spontane transmutatie vindt plaats in onstabiele, radioactieve elementen. Deze elementen zullen worden omgezet in een stabiel element over een reeks verval of een vervalketen. Bijvoorbeeld, uranium-238 transmuteert spontaan in lood-206 door een reeks stappen. Nucleaire transmutaties kunnen optreden tijdens het spontane radioactieve verval van natuurlijk voorkomende thorium en uranium.

kunstmatige transmutatie

kunstmatige of geïnduceerde transmutatie treedt op wanneer atomen van een element met deeltjes worden geraakt in een lineaire versneller, cyclotron of synchrotron. Door deze botsing wordt het atoom op de een of andere manier veranderd. Alle elementen met atoomgetallen groter dan 92 – zoals plutonium – zijn door de mens gemaakte elementen die door transmutatie zijn gecreëerd. De meeste kernreacties hebben betrekking op de kunstmatige transmutatie van elementen, hoewel ze in het algemeen meer specifiek worden aangeduid als “kernsplijting”, “fusie” of “bestraling” in plaats van in grote lijnen te worden aangeduid als transmutatie.

kunstmatige transmutatie kan worden bereikt door het gebruik van deeltjesversnellers die elementen raken met alfadeeltjes, deuteronen of kleine kernen. Met dit proces, sommige protonen van de bombarderende deeltjes worden ingediend in de doelkern, het bevorderen van de transmutatie in een ander element. In een kernreactor wordt de doelkern geraakt met neutronen, wat resulteert in splijting van kernen.

in vroege experimenten werden alfadeeltjes met hoge snelheid van 214Bi gebruikt om een kern te raken. In 1919 voerde Rutherford de eerste kernreactie uit tussen deze alfa-deeltjes en stikstof. In deze reactie, reageerde een stikstofkern met een hoge snelheid heliumkern om twee nieuwe kernen en een proton te vormen. Dit toonde de mogelijkheid aan om elementen te transmuteren.Dit leidde ertoe dat Rutherford, een natuurkundige, in 1908 de Nobelprijs voor de scheikunde ontving voor het uitvoeren van alchemie. Het blijkt dat alchemie lood niet in goud veranderde, zoals zoveel eeuwen van alchemisten hadden gehoopt, maar het maakte het wel mogelijk om sommige elementen in andere elementen te veranderen.

voor verdere lezing

• Nucleus
• Atom
• Chemie
• kernsplijting
• Element
• of verken een willekeurige pagina