Definícia a príklady transmutácie

Ako sa fyzici a chemici naučili transmutovať prvky

Cavendishovo laboratórium na Anglickej univerzite je výskumné laboratórium, kde vedci vykonávali transmutačné experimenty.

SuperStock/Getty Images

Slovo „transmutácia“ znamená pre vedca, najmä fyzika alebo chemika, niečo iné v porovnaní s bežným používaním tohto termínu.

Definícia transmutácie

(trăns′myo͞o-tā′shən) ( n ) latinčina premeniť sa -- „prechod z jednej formy do druhej“. Transmutovať znamená zmeniť jednu formu alebo látku na inú; transformovať alebo konvertovať. Transmutácia je akt alebo proces transmutácie. Existuje viacero špecifických definícií transmutácie v závislosti od disciplíny.

1. Vo všeobecnom zmysle je transmutácia akákoľvek transformácia z jednej formy alebo druhu na inú.
2. ( Alchýmia ) Transmutácia je premena základných prvkov na drahé kovy, ako je zlato alebo striebro. Umelá výroba zlata, chrysopoeia, bola cieľom alchymistov, ktorí sa usilovali o rozvoj kameň mudrcov ktorý by bol schopný transmutácie. Alchymisti sa pokúšali použiť chemické reakcie na dosiahnutie transmutácie. Boli neúspešné, pretože sú potrebné jadrové reakcie.
3. ( Chémia ) Transmutácia je premena jedného chemický prvok do iného. Transmutácia prvku môže nastať buď prirodzene alebo syntetickou cestou. Rádioaktívny rozpad, jadrové štiepenie a jadrová fúzia sú prirodzené procesy, pri ktorých sa jeden prvok môže stať druhým. Vedci najčastejšie transmutujú prvky bombardovaním jadra cieľového atómu časticami, čím prinútia cieľ zmeniť svoj atómové číslo, a tým aj jej elementárnu identitu.

Súvisiace výrazy: Transmutovať ( v ), transmutačné ( adj ), transmutatívne ( adj ), transmutacionista ( n ) Príklady transmutácií

Klasickým cieľom alchýmie bolo sústruženie základného kovu viesť do cennejšieho kovu zlato . Zatiaľ čo alchýmia tento cieľ nedosiahla, fyzici a chemici sa naučili transmutovať prvky. Napríklad Glenn Seaborg vyrobil zlato z bizmutu v roku 1980. Existujú správy, že aj Seaborg premenil nepatrné množstvo olova na zlato , možno na ceste cez bizmut . Je však oveľa jednoduchšie premeniť zlato na olovo:

¹⁹⁷Au + n →¹⁹⁸Au (polčas rozpadu 2,7 dňa) →¹⁹⁸Hg + n →¹⁹⁹Hg + n →²⁰⁰Hg + n →²⁰¹Hg + n →²⁰²Hg + n →²⁰³Hg (polčas 47 dní) →²⁰³Tl + n →²⁰⁴Tl (polčas 3,8 roka) →²⁰⁴Pb (polčas rozpadu 1,4x10¹⁷roky)

Spallačný neutrónový zdroj sa transmutoval tekutá ortuť na zlato, platinu a irídium pomocou zrýchlenia častíc. Zlato môže byť vyrobené pomocou jadrového reaktora ožiarením ortuťou alebo platina (produkujúce rádioaktívne izotopy). Ak sa ako východiskový izotop použije ortuť-196, pomalé zachytenie neutrónov nasledované zachytením elektrónov môže vytvoriť jediný stabilný izotop, zlato-197.

História transmutácií

Termín transmutácia možno vysledovať až do raných dní alchýmie. V stredoveku boli pokusy o alchymickú transmutáciu zakázané a alchymisti Heinrich Khunrath a Michael Maier odhalili podvodné tvrdenia o chryzopéi. V 18. storočí bola alchýmia do značnej miery vytlačená náukou chémie, po r Antoine Lavoisier a John Dalton navrhli atómovú teóriu.

Prvé skutočné pozorovanie transmutácie prišlo v roku 1901, keď Frederick Soddy a Ernest Rutherford pozorovali, ako sa tórium rádioaktívnym rozpadom mení na rádium. Podľa Soddyho zvolal: ''Rutherford, toto je transmutácia!' Na čo Rutherford odpovedal: „Preboha, Soddy, nevolaj to transmutácia . Ako alchymisti nám dajú hlavy dole!“