Trasmutazione nucleare

La trasmutazione nucleare è la conversione di un elemento in un altro, la quale è possibile tramite decadimento radioattivo, fusione nucleare, e fissione nucleare. Inoltre, Ernest Rutherford dimostrò che l'azoto-14, se colpito da una particella alfa in rapido movimento, produce un protone insieme a un nuclide diverso, che, pochi anni dopo, fu identificato come ossigeno-17 da Patrick Blackett. La notazione condensata del processo elenca, in ordine, il nucleo bersaglio, le particelle bombardate ed espulse, e il nucleo prodotto.

I neutroni e le particelle alfa sono particelle bombardanti comuni nei processi di trasmutazione. Gli elementi con numeri atomici maggiori di 92 sono detti elementi transuranio. Questi elementi sono obiettivi comuni degli esperimenti di trasmutazione, perché sono interamente sintetici tranne nettunio e plutonio, anch'essi prodotti naturalmente nelle catene di decadimento dell'uranio.

Per esempio, il nettunio-239 è generato in reattori nucleari specializzati, bombardando l'uranio-238 con neutroni di fissione. Essendo elettricamente neutri, i neutroni non incontrano repulsione elettrostatica dai nuclei, quindi le velocità di fissione sono sufficienti per questa tr