Põhiline erinevus loodusliku ja kunstliku transmutatsiooni vahel on see, et loomulik transmutatsioon on tähtede tuumas toimuv radioaktiivne lagunemine. Kusjuures kunstlik transmutatsioon on elemendi kunstlik teisendamine teiseks elemendiks.
Transmutatsioon on aatomituumade muutumine, mis viib keemilise elemendi muutumiseni erinevaks keemiliseks elemendiks. Transmutatsiooni on kahte tüüpi: loomulik ja kunstlik.
Mis on loomulik transmutatsioon?
Looduslik transmutatsioon on teatud tüüpi tuumatransmutatsioon, mis toimub looduslikult. Siin muutub prootonite või neutronite arv konkreetse keemilise elemendi aatomituumades, mis muudab keemilise elemendi erinevaks keemiliseks elemendiks. Looduslik transmutatsioon toimub tähtede tuumas tähtede nukleosünteesi teel. See tähendab, et tähtede tuumas tekivad tuumasünteesi reaktsioonid uusi keemilisi elemente. Enamikus tähtedes toimuvad need ühinemisreaktsioonid vesiniku ja heeliumiga. Suured tähed võivad aga sooritada termotuumasünteesi reaktsioone, kasutades raskeid elemente, nagu raud.
Joonis 01: Tähtedes toimub loomulik transmutatsioon
Loodusliku transmutatsiooni tavaline näide on radioaktiivsete elementide radioaktiivne lagunemine, mis toimub spontaanselt (alfa- ja beeta-lagunemine). Näiteks suurem osa õhus leiduvast argoongaasist moodustub kaalium-40 loomulikul transmutatsioonil. Lisaks, erinev alt kunstlikust transmutatsioonist, toimub loomulik transmutatsioon ühe reagendi juuresolekul, kuna reaktsiooni käivitamiseks pole vaja teist reagenti.
Mis on kunstlik muundamine?
Kunstlik transmutatsioon on tuumatransmutatsiooni tüüp, mida saame teha kunstlikult. Ja seda tüüpi transmutatsioonid toimuvad aatomituuma pommitamise teel teise osakesega. See reaktsioon võib muuta teatud keemilise elemendi teiseks keemiliseks elemendiks. Selle reaktsiooni esimene eksperimentaalne reaktsioon oli lämmastikuaatomi pommitamine alfaosakesega hapniku tootmiseks. Tavaliselt näitab äsja moodustunud keemiline element radioaktiivsust. Nimetame neid elemente jäljeelementideks. Kõige tavalisemad osakesed, mida pommitamiseks kasutatakse, on alfaosakesed ja deuteron.
Joonis 02: Osakeste kiirendites võib toimuda kunstlik muundumine
Lisaks võib kunstlik transmutatsioon toimuda masinates, kus toodetakse palju energiat; sellest piisab aatomite tuumakeemilise struktuuri vaheldumiseks; näiteks osakeste kiirendid, erinevad tuumareaktorid jne. Tavaliselt toimub kunstlik transmutatsioon lõhustumisreaktsioonide kaudu.
Mis vahe on loomulikul ja kunstlikul transmutatsioonil?
Transmutatsioon on aatomituumade muutumine, mis viib keemilise elemendi muutumiseni erinevaks keemiliseks elemendiks. Transmutatsioone on kahte tüüpi: loomulik ja kunstlik. Peamine erinevus loodusliku ja kunstliku transmutatsiooni vahel on see, et looduslik transmutatsioon on radioaktiivne lagunemine, mis toimub tähtede tuumas, samas kui kunstlik transmutatsioon on elemendi kunstlik muundamine teiseks elemendiks.
Lisaks toimuvad loomulikud transmutatsioonireaktsioonid tavaliselt fusioonireaktsioonide kaudu, samas kui kunstlik transmutatsioon toimub enamasti lõhustumisreaktsioonide kaudu. Niisiis, see on veel üks erinevus loodusliku ja kunstliku transmutatsiooni vahel. Lisaks neile hõlmavad looduslikud transmutatsioonid ühte reagenti ja spontaanset reaktsiooni, samas kui kunstlik transmutatsioon hõlmab keemilist elementi ja osakest, mis käivitavad lõhustumisreaktsiooni. Osakesed, mida saame selleks kasutada, on alfaosakesed ja deuteronid. Näiteks loomulik transmutatsioon on peamine reaktsioon, mis toimub tähtede tuumas. Samal ajal võib kunstlik transmutatsioon toimuda rasketes masinates, mis toodavad suures koguses energiat.
Kokkuvõte – loomulik vs kunstlik muundumine
Transmutatsioon on aatomituumade muutus, mis viib keemilise elemendi muundamiseni erinevaks keemiliseks elemendiks. Transmutatsioone on kahte tüüpi: loomulik ja kunstlik. Peamine erinevus loodusliku ja kunstliku transmutatsiooni vahel on see, et loomulik transmutatsioon on radioaktiivne lagunemine, mis toimub tähtede tuumas, samas kui kunstlik transmutatsioon on elemendi kunstlik muundamine teiseks elemendiks.
