Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

11.8: Transmutación Artificial

  1. Última actualización
  2. Guardar como PDF
  • Page ID
    73225

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Objetivos de aprendizaje
    • Describir la transmutación.
    • Escribir y equilibrar ecuaciones de transmutación.

    Si bien la conversión de un elemento a otro es la base de la desintegración radiactiva natural, también es posible convertir un elemento en otro artificialmente. La conversión de un elemento a otro es el proceso de transmutación. Entre 1921 y 1924, Patrick Blackett realizó experimentos en los que convirtió un isótopo estable de nitrógeno en un isótopo estable de oxígeno. Al bombardear\(\ce{^{14}N}\) con\(\alpha\) partículas creó\(\ce{^{17}O}\). La transmutación también se puede lograr mediante bombardeo con neutrones.

    \[\ce{^{14}_7N + ^4_2He \rightarrow ^{17}_8O + ^1_1H} \nonumber\]

    Los\(\ce{^1_1H}\) núcleos\(\ce{^{17}_8O}\) y que se producen son estables, por lo que no se producen más cambios (nucleares).

    Para alcanzar las energías cinéticas necesarias para producir reacciones de transmutación, se utilizan dispositivos llamados aceleradores de partículas. Estos dispositivos utilizan campos magnéticos y eléctricos para aumentar las velocidades de las partículas nucleares. En todos los aceleradores, las partículas se mueven al vacío para evitar colisiones con moléculas de gas. Cuando se requieren neutrones para las reacciones de transmutación, generalmente se obtienen de reacciones de desintegración radiactiva o de diversas reacciones nucleares que ocurren en reactores nucleares.

    Acelerador de partículas CERN

    Ubicado cerca de Ginebra, el Laboratorio CERN (“Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire” o Consejo Europeo de Investigación Nuclear) es el principal centro mundial para las investigaciones de las partículas fundamentales que componen la materia. Contiene el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) circular de 27 kilómetros (17 millas) de largo, el acelerador de partículas más grande del mundo (Figura\(\PageIndex{1}\)). En el LHC, las partículas son impulsadas a altas energías y luego se hacen colisionar entre sí o con objetivos estacionarios a casi la velocidad de la luz. Los electroimanes superconductores se utilizan para producir un campo magnético fuerte que guía las partículas alrededor del anillo. Detectores especializados diseñados específicamente observan y registran los resultados de estas colisiones, que luego son analizadas por científicos del CERN utilizando computadoras poderosas.

    Figura

    11.8: Transmutación Artificial is shared under a CC BY-NC-SA 3.0 license and was authored, remixed, and/or curated by LibreTexts.