Consiste en obtener nuevos núcleos estables o inestables a partir de núcleos específicos (núcleos blancos), para ello se utilizan como “proyectiles” otros núcleos o partículas simples (neutrones, protones, deuterones, rayos alfa, etc..)
Figura: Esquema general de transmutación nuclear. Una partícula proyectil impacta en el núcleo blanco, este se desestabiliza y emite una partícula nuclear acompañada de energía, generándose luego un nuevo núcleo.
La primera transmutación nuclear la realizó Ernest Rutherford en 1919, quien el bombardear gas nitrógeno con radiación alfa obtuvo un isótopo del oxígeno y protón. El proceso se representa mediante la siguiente ecuación nuclear:
Luego en 1932, J. Chadwick descubrió el neutrón por transmutación de 4Be-9 á 5C-12 , para ello bombardeó una lámina de berilio con rayos alfa, la ecuación nuclear que representa dicho proceso es el siguiente:
Posteriormente en 1934, Irene Curie descubrió la radioactividad artificial por transmutación de 13Al-27 á 15P-30 , cuya ecuación nuclear es:
En 1937, C. Perrier y E. Segre lograron sintetizar el primer elemento artificial (tecnecio) al bombardear núcleos de molibdeno con deuterones, así:
Por transmutación nuclear se han obtenido los elementos transuránidos, todos ellos son artificiales.
Las partículas con carga ( + ) que actuan como “proyectiles”, como por ejemplo “α”, deuterón, protón y otros núcleos mas pesados, son acelerados en unos aparatos llamados ciclotrones; A las partículas negativas ( – ) se les acelera en betatrones; y a los neutrones no se les acelera, al contrario se les frena con parafina, agua pesada (D2O) o grafito, para que tengan energía cinética apropiada. Los neutrones veloces no producen ninguna alteración en el núcleo donde inciden.
Ejercicio
Determinar la partícula o núcleo desconocido (X) en las siguientes reacciones nucleares (se da la notación simplificada)
Solución:
Hay que reconocer algunos símbolos como el deuterio (d) cuyo símbolo es:
Para el protón (p) y la partícula alfa (α), sus símbolos:
Primero debemos escribir la ecuación nuclear, luego balanceando número de masa y número atómico identificaremos “X” en cada caso".
