Ključna razlika između radioaktivnosti i transmutacije je u tome što se radioaktivnost odnosi na prirodnu transmutaciju, dok se transmutacija odnosi na promjenu jednog kemijskog elementa u drugi prirodnim ili umjetnim putem.
I radioaktivnost i transmutacija su kemijski procesi koji uključuju promjenu atomskih jezgri kako bi se formirao novi kemijski element iz postojećeg kemijskog elementa. Radioaktivnost je vrsta procesa transmutacije.
Što je radioaktivnost?
Radioaktivnost je anorganski proces spontane nuklearne transformacije koji rezultira stvaranjem novih elemenata. To znači da je radioaktivnost sposobnost tvari da otpušta zračenje. U prirodi možemo pronaći mnogo različitih radioaktivnih elemenata, a neki su i sintetski. Tipično, jezgra normalnog (neradioaktivnog) atoma je stabilna. U jezgrama radioaktivnih elemenata postoji neravnoteža omjera neutrona i protona, što ih čini nestabilnima. Stoga te jezgre teže emitiranju čestica kako bi postale stabilne, a taj se proces naziva radioaktivni raspad.
Obično, radioaktivni element ima brzinu raspadanja: vrijeme poluraspada. Vrijeme poluraspada radioaktivnog elementa opisuje vrijeme koje je radioaktivnom elementu potrebno da se smanji na polovicu svoje izvorne količine. Rezultirajuće transformacije uključuju emisiju alfa čestica, emisiju beta čestica i orbitalno hvatanje elektrona. Alfa čestice emitirane iz jezgre atoma kada je omjer neutrona i protona prenizak. Na primjer, Th-228 je radioaktivni element koji može emitirati alfa čestice različitih energija. U emisiji beta čestica, neutron unutar jezgre pretvara se u proton emitiranjem beta čestice. P-32, H-3, C-14 su čisti beta emiteri. Radioaktivnost se mjeri jedinicama Becquerel ili Curie.
Kad se radioaktivnost odvija u prirodi, nazivamo je prirodnom radioaktivnošću. Uran je najteži prirodni element (atomski broj 92). Međutim, ove nestabilne jezgre mogu se napraviti u laboratorijima njihovim bombardiranjem sporim neutronima. Tada to možemo nazvati umjetnom radioaktivnošću. Iako postoje radioaktivni izotopi torija i urana, umjetna radioaktivnost znači da stvaramo niz trans-uranovih elemenata koji su sposobni za radioaktivnost.
Što je transmutacija?
Transmutacija je kemijski proces promjene strukture atoma u atomskim jezgrama, što dovodi do pretvaranja kemijskog elementa u drugi kemijski element. Postoje dvije vrste transmutacije kao prirodna i umjetna transmutacija.
Prirodna transmutacija je nuklearna transmutacija koja se događa prirodno. U tom se procesu mijenja broj protona ili neutrona u atomskim jezgrama, što uzrokuje promjenu kemijskog elementa. Ova vrsta prirodne transmutacije događa se u jezgri zvijezda; zovemo je zvjezdana nukleosinteza (u jezgri zvijezda reakcije nuklearne fuzije stvaraju nove kemijske elemente). U većini zvijezda te se reakcije fuzije odvijaju uz sudjelovanje vodika i helija. Međutim, velike zvijezde mogu proći kroz reakcije kemijske fuzije putem teških elemenata kao što je željezo.
Slika 01: Zvjezdana nukleosinteza
Umjetna transmutacija je vrsta transmutacije koju možemo izvesti kao umjetni proces. Ova vrsta transmutacija događa se bombardiranjem atomske jezgre drugom česticom. Ova reakcija može pretvoriti određeni kemijski element u drugi kemijski element. Prva eksperimentalna reakcija za ovu reakciju bila je bombardiranje atoma dušika alfa česticom da bi se proizveo kisik. Obično novonastali kemijski element pokazuje radioaktivnost. Ove elemente nazivamo elementima traga. Najčešće čestice koje se koriste za bombardiranje su alfa čestice i deuteron.
Koja je razlika između radioaktivnosti i transmutacije?
I radioaktivnost i transmutacija su kemijski procesi koji uključuju promjenu atomskih jezgri kako bi se formirao novi kemijski element iz postojećeg kemijskog elementa. Ključna razlika između radioaktivnosti i transmutacije je u tome što se radioaktivnost odnosi na prirodnu transmutaciju, dok se transmutacija odnosi na promjenu jednog kemijskog elementa u drugi prirodnim ili umjetnim putem.
U nastavku infografika sažima razliku između radioaktivnosti i transmutacije.
Sažetak – Radioaktivnost u odnosu na transmutaciju
I radioaktivnost i transmutacija su kemijski procesi koji uključuju promjenu atomskih jezgri kako bi se formirao novi kemijski element iz postojećeg kemijskog elementa. Ključna razlika između radioaktivnosti i transmutacije je u tome što se radioaktivnost odnosi na prirodnu transmutaciju, dok se transmutacija odnosi na promjenu jednog kemijskog elementa u drugi prirodnim ili umjetnim putem.
