Transmutation

Transmutation ar nar ett grundamne eller en isotop omvandlas till ett annat grundamne eller en annan isotop. Detta intraffar antingen genom karnreaktioner orsakade av en partikel utifran eller genom radioaktivt sonderfall i karnan. Den absolut storsta kallan till transmutation ar naturlig. Det sker i stjarnorna , eftersom alla naturligt forekommande grundamnen nagon gang skapats genom fusion fran vate i en stjarnas inre. En annan typ av naturlig transmutation intraffar, nar vissa radioaktiva grundamnen spontant sonderfaller i olika takt till ett annat atomslag .

Artificiell transmutation anvands ofta av karnkemister for att ta fram radioaktiva isotoper och for direkt neutronbestralning for medicinska andamal. Transmutation overvags aven som en mojlig atgard for att reducera mangden och darvid delvis nyttiggora radioaktivt avfall .

Historik [ redigera | redigera wikitext ]

Begreppet transmutation harror fran sokandet efter de vises sten . Forr i tiden letade alkemisterna efter satt att transmutera exempelvis bly till guld ( chrysopoeia ), dock utan framgang. Frederick Soddy lar vara den som myntade termen transmutation 1901 ^[
1
]. Senare pa 1900-talet utarbetades hur transmutation av grundamnen i stjarnor gar till, och darmed sambanden for deras relativa forekomst i universum. I deras beromda B2FH-paper 1957 Synthesis of the Elements in Stars , ^[
2
] redogjorde William Alfred Fowler , Margaret Burbidge , Geoffrey Burbidge och Fred Hoyle for hur forekomsten av nastan alla utom de lattaste grundamnena kunde forklaras genom nukleosyntesen .

Tekniska metoder [ redigera | redigera wikitext ]

Idag kan man utfora transmutation genom att anvanda partikelacceleratorer , men det ger oerhort sma mangder av det onskade grundamnet . I karnkraftverk sker ocksa transmutationer, nar uran genomgar fission . Mindre karnreaktorer anvands darfor for att producera neutroner for transmutationsandamal.

Den tekniskt viktigaste metoden for transmutation ar neutronaktivering . Neutroner har formagan att tranga in i atomkarnor och okar vid infangning atomvikten med en enhet - en ny isotop har bildats. Ofta ar den radioaktiv och vid exempelvis betasonderfall okar eller minskar, [(β+)-sonderfall, (β?)-sonderfall eller ε-infangning], atomnumret med en enhet - ett nytt grundamne har bildats.

Neutronkallor ar vad som behovs, och en internationell anlaggning som bygger pa acceleratorteknik och spallation byggs for narvarande i Lund , European Spallation Source .

Transmutation av radioaktivt avfall [ redigera | redigera wikitext ]

Transmutation av transuraner ( aktinider ) sasom isotoper av plutonium , neptunium , americium och curium har goda forutsattningar att mildra problemen i hanteringen av radioaktivt avfall genom att reducera andelen langlivade isotoper, som det innehaller. Nar de bestralas med snabba neutroner i en karnreaktor , kan dessa isotoper fas att underga fission , vilket forstor den ursprungliga aktinidisotopen och producerar ett spektrum av radioaktiva och icke-radioaktiva fissionsprodukter.

Transmutation i Sverige [ redigera | redigera wikitext ]

I Sveriges forsta reaktor R1 vid KTH pa Drottning Kristinas vag mitt inne i tattbebyggt omrade i Stockholms Stad utvecklades ett rorpostsystem och forskare fran bland annat Karolinska Institutet kunde komma dit och fa preparat aktiverade vilka sedan kunde anvandas for karnkemisk analys eller sparning.

Nar R1 stangdes kunde samma tjanst erhallas fran R2 i Studsvik och dar bestralades aven kisel for halvledartillverkning i stor skala. Aven den reaktorn ar nu nedlagd och man ar hanvisad till aktivering i partikelacceleratorer .

Saval vid R1 som R2 byggdes behandlingsplatser, dar en patient kunde bestralas med neutroner. Man kunde da fora in ett preparat (neutrongift) i exempelvis en tumor och vid bestralning med termiska neutroner infangades dessa i preparatet, varvid erholls en stark, intern stralkalla koncentrerad till tumoren och inget annat.

Se aven [ redigera | redigera wikitext ]

Noter och referenser [ redigera | redigera wikitext ]

^ Muriel Howorth; Pioneer Research on the Atom: The Life Story of Frederick Soddy , New World, London 1958, sid 83-84; Lawrence Badash, Radium, Radioactivity and the Popularity of Scientific Discovery , Proceedings of the American Philosophical Society 122,1978: 145-54; Thaddeus J. Trenn, The Self-Splitting Atom: The History of the Rutherford-Soddy Collaboration , Taylor & Francis, London, 1977, sid 42, 58-60, 111-17.
^ William Alfred Fowler, Margaret Burbidge, Geoffrey Burbidge, and Fred Hoyle, 'Synthesis of the Elements in Stars', Reviews of Modern Physics , vol. 29, Issue 4, sid. 547?650

[1] Muriel Howorth; Pioneer Research on the Atom: The Life Story of Frederick Soddy , New World, London 1958, sid 83-84; Lawrence Badash, Radium, Radioactivity and the Popularity of Scientific Discovery , Proceedings of the American Philosophical Society 122,1978: 145-54; Thaddeus J. Trenn, The Self-Splitting Atom: The History of the Rutherford-Soddy Collaboration , Taylor & Francis, London, 1977, sid 42, 58-60, 111-17.

[2] William Alfred Fowler, Margaret Burbidge, Geoffrey Burbidge, and Fred Hoyle, 'Synthesis of the Elements in Stars', Reviews of Modern Physics , vol. 29, Issue 4, sid. 547?650

[ 1 ]

[ 2 ]