Transmutación Artificial

En el fenómeno de la radiactividad nuclear, los núcleos de los elementos radiactivos se convertirían en otros núcleos distintos emitiendo en el proceso partículas alfa y beta y radiación gamma. El primer científico que logró la transmutación artificial de elementos químicos fue Ernest Rutherford en 1919, mediante el bombardeo de un átomo de nitrógeno con partículas alfa.

Sin embargo, dicho fenómeno aparece en la naturaleza de forma espontánea cuando ciertos elementos químicos e isótopos tienen núcleos inestables.

En dichos elementos, se producen fenómenos de radiación (alpha y beta) y de fisión nuclear en donde los elementos van transmutándose en elementos de peso atómico inferior hasta que su núcleo se vuelve estable (normalmente en plomo).

El fenómeno contrario, la transmutación en elementos de mayor peso atómico, se da también a altas temperaturas como las que se registran en el sol, denominándose a dicho proceso fusión nuclear.

Transmutación natural es responsable de la creación de todos los elementos químicos que observamos natural. La mayor parte de esto ocurrió en el pasado distante, sin embargo.

Un tipo de transmutación natural, observable en la presente se produce cuando ciertos elementos radiactivos presentes en la naturaleza de forma espontánea la caries por un proceso que hace que la transmutación, tales como alfa o la desintegración beta. Un ejemplo es la descomposición natural de potasio-40 a la atmósfera de argón-40 que forma la mayor parte del argón en el aire. También en la Tierra, transmutaciones naturales de los diferentes mecanismos de se producen reacciones nucleares naturales, debido al bombardeo de rayos cósmicos de elementos, y también ocasionalmente de bombardeo de neutrones natural.

Transmutación artificial puede ocurrir en maquinaria que tiene la energía suficiente para provocar cambios en la estructura nuclear de los elementos. Máquinas que pueden causar la transmutación artificial incluyen aceleradores de partículas y reactores tokamak. Reactores de fisión convencionales también pueden causar la transmutación artificial, no de la potencia de la máquina, pero mediante la exposición de los elementos a los neutrones producidos por la fisión de una reacción nuclear en cadena producido artificialmente.

Transmutación nuclear artificial ha sido considerado como un posible mecanismo para la reducción del volumen y peligrosidad de los residuos radiactivos.

Transmutación natural vs artificial

Visión de conjunto La transmutación de los elementos transuránicos, como los isótopos de

plutonio, neptunio, americio y curio tiene el potencial para ayudar a resolver los problemas que plantea la gestión de los residuos radiactivos, mediante la reducción de la proporción de isótopos de larga vida que contiene. Cuando se irradia con neutrones rápidos en un reactor nuclear, estos isótopos se pueden hacer a someterse a la fisión nuclear, destruyendo el isótopo actínidos original y producir un espectro de productos de fisión radiactivos y no radiactivos.

Objetivos de cerámica que contengan actínidos pueden ser bombardeado con neutrones para inducir reacciones de transmutación para eliminar las especies de larga vida más difíciles. Estos pueden consistir en soluciones sólidas que contienen actínidos tales como N, N, O2, O2, O2 o sólo las fases de actínidos tales como AmO2, NpO2, NPN, AmN mezclado con algunas fases inertes, tales como MgO, MgAl2O4, O2, TiN y ZrN. El papel de las fases inertes no radiactivos es principalmente para proporcionar un comportamiento mecánico estable a la diana bajo irradiación de neutrones.

Transmutación artificial de los residuos nucleares

Tipos de reactores Por ejemplo, el plutonio puede ser reprocesado

en combustibles MOX y transmutada en los reactores convencionales. Los elementos más pesados pueden ser transmutados en reactores rápidos, pero probablemente más eficaz en un reactor subcrítico que a veces se conoce como un amplificador de energía y que fue ideado por Carlo Rubbia. Fuentes de neutrones de fusión también se han propuesto como muy adecuado.

Tipos de combustible Hay varios combustibles que pueden incorporar plutonio en su

composición inicial al comienzo del ciclo y tienen una menor cantidad de este elemento en el fin del ciclo. Durante el ciclo, el plutonio puede ser quemado en un reactor de energía, la generación de electricidad. Este proceso no sólo es interesante desde el punto de vista de la generación de energía, sino también por su capacidad de consumo de los excedentes de armas de plutonio de grado del programa de armas y el plutonio resultante del reprocesamiento de combustible nuclear gastado.

Combustible de óxido mixto es uno de éstos. Su mezcla de óxidos de plutonio y uranio constituye una alternativa a la baja de combustible uranio enriquecido utilizado predominantemente en reactores de agua ligera. Desde uranio está presente en MOX, aunque plutonio será quemada, el plutonio segunda generación se produce a través de la captura de radiación de U-238 y los dos siguientes beta menos decae.

La transmutación es un término relacionado con la alquimia, física y química que consiste en la conversión de un elemento químico en otro. Desde la antigüedad, el hombre buscó, por medio de la alquimia, transformar en oro otras sustancias. A a lo largo de milenios los mesopotámicos, egipcios, griegos y chinos utilizaron sus conocimientos empíricos (experimentales) sobre las propiedades de la materia con ese fin. Gracias a estos esfuerzos, surgió la QUÍMICA como ciencia. Con el descubrimiento del átomo se vió que la transmutación no era posible por medio de una simple reacción química. Una reacción química sólo altera los electrones de la corteza atómica, mientras una transmutación requiere un cambio en el nucleo atómico ( cambiar el número de protones del nucleo para convertir un elemento en otro) Por ejemplo, el plomo tiene 82 protones y el oro 79. Así que para convertir el plomo en oro debe perder tres protones. Hoy se sabe que es posible hacerlo, mediante el uso de enormes cantidades de energía, lo que hace al proceso tan costoso que no vale la pena transformar así el plomo en oro :( El primer científico que logró la transmutación artificial de elementos químicos fue Ernest Rutherford en 1919, mediante el bombardeo de un átomo de nitrógeno con partículas alfa. También puede darse en forma natural, como la transmutación en elementos de mayor peso atómico a altas temperaturas como las que se registran en el sol, denominándose a dicho proceso fusión nuclear.

EN CONCLUSIÓN.-