1. Kärntransmutation:
* radioaktivt förfall: Vissa instabila isotoper förfaller spontant in i olika element genom att avge partiklar som alfa, beta eller gammastrålning. Detta är en naturlig process som förekommer i radioaktiva material.
* Kärnreaktioner: Detta involverar bombarderande atomkärnor med partiklar som neutroner, protoner eller alfapartiklar. Bombardementet kan leda till utkastning av partiklar och skapandet av ett nytt element. Detta är hur många nya element upptäcktes och är grunden för kärnklyvning och fusionsreaktioner.
2. Kemisk transmutation:
* alkemisk transmutation: Historiskt sett syftade alkemister till att överföra basmetaller som bly till guld. Medan de inte lyckades med en verklig kärnkraft, upptäckte och förfina kemiska processer som kunde förändra ämnen men inte element.
* kemiska transformationer: Kemiska reaktioner kan förändra den kemiska sammansättningen av ett ämne men inte själva elementet. Till exempel ändrar brinnande trä det från cellulosa till aska och CO2, men de underliggande elementen (kol, syre, väte) förblir detsamma.
Nyckelkoncept:
* atomantal: Antalet protoner i en atom bestämmer dess element. Ändring av antalet protoner ändrar elementet.
* isotoper: Atomer av samma element kan ha olika antal neutroner. Detta leder till isotoper av samma element, som kan ha olika stabilitet och genomgå olika radioaktiva förfallsprocesser.
* Energi: Kärntransmutation kräver betydande energiinmatning, vanligtvis i form av strålning. Detta beror på att starka kärnkrafter håller kärnan ihop.
Exempel:
* radioaktivt förfall av kol-14: Kol-14 sönderfaller i kväve-14 genom att avge en betapartikel.
* Nuclear Fission: Uranium-235 delar upp i lättare element som barium och krypton när de bombarderade med neutroner.
* Kärnfusion: Väteisotoper smälter samman för att bilda helium och släppa stora mängder energi.
Sammanfattningsvis innebär transmutation i grunden att förändra arten av ett element genom att förändra dess atomstruktur, oftast genom kärnkraftsprocesser.
