La diferència clau entre la radioactivitat i la transmutació és que la radioactivitat es refereix a la transmutació natural, mentre que la transmutació es refereix al canvi d'un element químic en un altre per mitjans naturals o artificials.
Tant la radioactivitat com la transmutació són processos químics que impliquen el canvi de nuclis atòmics per formar un nou element químic a partir d'un element químic existent. La radioactivitat és un tipus de procés de transmutació.
Què és la radioactivitat?
La radioactivitat és un procés inorgànic de transformació nuclear espontània que dóna lloc a la formació de nous elements. Això vol dir que la radioactivitat és la capacitat d'una substància per alliberar radiació. Podem trobar molts elements radioactius diferents a la natura, i alguns també són sintètics. Normalment, el nucli d'un àtom normal (no radioactiu) és estable. Als nuclis dels elements radioactius, hi ha un desequilibri de la relació neutrons a protons, que els fa inestables. Per tant, aquests nuclis tendeixen a emetre partícules per tal d'esdevenir estables, i aquest procés rep el nom de desintegració radioactiva.
Normalment, un element radioactiu té una taxa de descomposició: vida mitjana. La vida mitjana d'un element radioactiu descriu el temps que necessita un element radioactiu per disminuir a la meitat de la seva quantitat original. Les transformacions resultants inclouen l'emissió de partícules alfa, l'emissió de partícules beta i la captura d'electrons orbitals. Partícules alfa emeses des d'un nucli d'un àtom quan la relació entre neutrons i protons és massa baixa. Per exemple, Th-228 és un element radioactiu que pot emetre partícules alfa amb diferents energies. En l'emissió de partícules beta, un neutró dins d'un nucli es converteix en protó mitjançant l'emissió d'una partícula beta. P-32, H-3, C-14 són emissors beta purs. La radioactivitat es mesura amb les unitats, Becquerel o Curie.
Quan la radioactivitat té lloc a la natura, l'anomenem radioactivitat natural. L'urani és l'element natural més pesat (número atòmic 92). Tanmateix, aquests nuclis inestables es poden fer als laboratoris bombardejant-los amb neutrons de moviment lent. Aleshores podem anomenar-ho radioactivitat artificial. Tot i que hi ha isòtops radioactius de tori i urani, la radioactivitat artificial significa que estem creant una sèrie d'elements transurani que són capaços de radioactivitat.
Què és la transmutació?
La transmutació és el procés químic de canviar l'estructura dels àtoms dels nuclis atòmics, que condueix a la conversió d'un element químic en un element químic diferent. Hi ha dos tipus de transmutació com la natural i la artificial.
La transmutació natural és la transmutació nuclear que es produeix de manera natural. En aquest procés, el nombre de protons o neutrons dels nuclis atòmics canvia, provocant el canvi de l'element químic. Aquest tipus de transmutació natural es produeix al nucli de les estrelles; l'anomenem nucleosíntesi estel·lar (al nucli de les estrelles, les reaccions de fusió nuclear creen nous elements químics). A la majoria de les estrelles, aquestes reaccions de fusió es produeixen amb hidrogen i heli. Tanmateix, les estrelles grans poden patir reaccions de fusió químiques mitjançant elements pesants com el ferro.
Figura 01: nucleosíntesi estel·lar
La transmutació artificial és un tipus de transmutació que podem realitzar com a procés artificial. Aquest tipus de transmutació es produeix mitjançant el bombardeig d'un nucli atòmic amb una altra partícula. Aquesta reacció pot convertir un element químic determinat en un element químic diferent. La primera reacció experimental d'aquesta reacció va ser el bombardeig d'un àtom de nitrogen amb una partícula alfa per produir oxigen. Normalment, l'element químic acabat de formar mostra radioactivitat. Anomenem aquests elements com a elements traçadors. Les partícules més habituals que s'utilitzen per al bombardeig són les partícules alfa i el deutero.
Quina diferència hi ha entre la radioactivitat i la transmutació?
Tant la radioactivitat com la transmutació són processos químics que impliquen el canvi de nuclis atòmics per formar un nou element químic a partir d'un element químic existent. La diferència clau entre la radioactivitat i la transmutació és que la radioactivitat es refereix a la transmutació natural, mentre que la transmutació es refereix al canvi d'un element químic en un altre per mitjans naturals o artificials..
La infografia següent resumeix la diferència entre la radioactivitat i la transmutació.
Resum: radioactivitat versus transmutació
Tant la radioactivitat com la transmutació són processos químics que impliquen el canvi de nuclis atòmics per formar un nou element químic a partir d'un element químic existent. La diferència clau entre la radioactivitat i la transmutació és que la radioactivitat es refereix a la transmutació natural, mentre que la transmutació es refereix al canvi d'un element químic en un altre per mitjans naturals o artificials..
