Transmutatie (kernfysica)

Transmutatie is het omzetten van iets in iets anders, meer in het bijzonder het omzetten van het ene chemische element in het andere.

De kern van een onderzoeksreactor van het type TRIGA. Men kan monsters in de reactorkern hangen om deze aan de in de reactorkern gevormde neutronen bloot te stellen.

De term heeft oorspronkelijk betrekking op de alchemie, zie transmutatie in de alchemie. Er bleek dat transmutatie door smelten, verhitten, verbranden, destilleren etc. niet mogelijk was.

De ontdekking van radioactiviteit en het onderzoek naar het beschieten van materialen met geladen deeltjes in de kernfysica liet zien dat transmutatie in sommige gevallen wél mogelijk is, namelijk via kernreacties.

Natuurlijke transmutatie

Transmutatie kan spontaan gebeuren, zoals bij radium; Dit noemt men natuurlijke radioactiviteit. Dit treedt op bij instabiele atoomkernen. Deze instabiele kernen kunnen een alfadeeltje of een bètadeeltje uitstoten. Door het uitstoten van zo'n deeltje (α- of β-straling) verandert de kernsamenstelling en gaat de ene kernsoort in de andere over.

Door het uitzenden van een α-deeltje (alfastraling) gaat een atoomsoort twee plaatsen terug in het periodiek systeem, door elektronenvangst een plaats terug, door het uitzenden van een elektron (bètaverval) gaat het een plaats verder, bij het uitzenden van een positron (ook bètaverval) gaat het een plaats terug.

Voorbeeld

²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + α

Daarbij verandert radium in radon.