Transmutatiedefinitie en voorbeelden

Hoe natuurkundigen en scheikundigen leerden om elementen te transmuteren

Het Cavendish Laboratory van de University of England is een onderzoekslaboratorium waar wetenschappers transmutatie-experimenten uitvoerden.

SuperStock/Getty Images

Het woord 'transmutatie' betekent voor een wetenschapper, in het bijzonder een natuurkundige of scheikundige, iets anders dan het gewone gebruik van de term.

Transmutatiedefinitie

(trăns′myo͞o-tā′shən) ( n ) Latijn transformeren -- 'van de ene vorm in de andere veranderen'. Transmuteren is van de ene vorm of substantie in de andere veranderen; te transformeren of te converteren. Transmutatie is de handeling of het proces van transmuteren. Er zijn meerdere specifieke definities van transmutatie, afhankelijk van de discipline.

1. In algemene zin is transmutatie elke transformatie van de ene vorm of soort in de andere.
2. ( Alchimie ) Transmutatie is de omzetting van basiselementen in edele metalen, zoals goud of zilver. De kunstmatige productie van goud, chrysopee, was een doel van alchemisten, die streefden naar de ontwikkeling van een Steen der Wijzen die in staat zou zijn tot transmutatie. De alchemisten probeerden chemische reacties te gebruiken om transmutatie te bereiken. Ze waren niet succesvol omdat kernreacties nodig zijn.
3. ( Chemie ) Transmutatie is de conversie van één chemish element in een ander. Elementtransmutatie kan van nature of via een synthetische route plaatsvinden. Radioactief verval, kernsplijting en kernfusie zijn natuurlijke processen waardoor het ene element een ander kan worden. Wetenschappers transmuteren meestal elementen door de kern van een doelatoom te bombarderen met deeltjes, waardoor het doel wordt gedwongen zijn atoomnummer, en daarmee zijn elementaire identiteit.

Gerelateerde termen: transmuteren ( in ), transmutatie ( bijvoeglijk naamwoord ), transmutatief ( bijvoeglijk naamwoord ), Transmutationist ( n ) Voorbeelden van transmutaties

Het klassieke doel van alchemie was om het basismetaal te veranderen lood in het meer waardevolle metaal goud . Hoewel de alchemie dit doel niet bereikte, leerden natuurkundigen en scheikundigen hoe ze elementen konden transmuteren. Glenn Seaborg maakte bijvoorbeeld in 1980 goud van bismut. Er zijn berichten dat Seaborg ook transmuteerde een kleine hoeveelheid lood in goud , eventueel onderweg via bismut . Het is echter veel gemakkelijker om goud om te zetten in lood:

¹⁹⁷Au + n →¹⁹⁸Au (halfwaardetijd 2,7 dagen) →¹⁹⁸Hg + n →¹⁹⁹Hg + n →²⁰⁰Hg + n →²⁰¹Hg + n →²⁰²Hg + n →²⁰³Hg (halfwaardetijd 47 dagen) →²⁰³Tl + n →²⁰⁴Tl (halfwaardetijd 3,8 jaar) →²⁰⁴Pb (halfwaardetijd 1,4x10¹⁷jaar)

De Spallation Neutronenbron is getransmuteerd vloeibaar kwik in goud, platina en iridium, met behulp van deeltjesversnelling. Goud kan worden gemaakt met behulp van een kernreactor door kwik te bestralen of platina (productie van radioactieve isotopen). Als kwik-196 wordt gebruikt als de startisotoop, kan langzame neutronenvangst gevolgd door elektronenvangst de enkele stabiele isotoop, goud-197, produceren.

Transmutatiegeschiedenis

De term transmutatie kan worden teruggevoerd op de vroege dagen van de alchemie. In de Middeleeuwen waren pogingen tot alchemistische transmutatie verboden en alchemisten Heinrich Khunrath en Michael Maier ontmaskerden frauduleuze beweringen over chrysopee. In de 18e eeuw werd de alchemie grotendeels verdrongen door de wetenschap van de scheikunde, na Antoine Lavoisier en John Dalton stelde atoomtheorie voor.

De eerste echte waarneming van transmutatie vond plaats in 1901, toen Frederick Soddy en Ernest Rutherford waargenomen thorium verandert in radium via radioactief verval. Volgens Soddy riep hij uit: 'Rutherford, dit is transmutatie!' Waarop Rutherford antwoordde: 'In godsnaam, Soddy, noem het niet' transmutatie . Ze zullen onze hoofden eraf houden als alchemisten!'