Πριν η χημεία ήταν επιστήμη, υπήρχε αλχημεία. Μία από τις κορυφαίες αναζητήσεις των αλχημιστών ήταν να μεταλλάσσω (μετασχηματίζουν) σε χρυσό.
Οδηγω (ατομικός αριθμός 82) και χρυσός (ατομικός αριθμός 79) ορίζονται ως στοιχεία από τον αριθμό των πρωτονίων που κατέχουν. Η αλλαγή του στοιχείου απαιτεί την αλλαγή του αριθμού ατομικού (πρωτονίου). Ο αριθμός των πρωτονίων σε ένα στοιχείο δεν μπορεί να μεταβληθεί με κανένα χημικό μέσο. Ωστόσο, η φυσική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσθέσει ή να αφαιρέσει πρωτόνια και έτσι να αλλάξει ένα στοιχείο σε άλλο. Επειδή το μόλυβδο είναι σταθερό, αναγκάζοντάς το να απελευθερώσει τρία πρωτόνια απαιτεί μια τεράστια εισροή ενέργειας, τόσο πολύ ώστε το κόστος της μεταμόρφωσης να υπερβαίνει κατά πολύ την αξία οποιουδήποτε προκύπτοντος χρυσού.
Ιστορία
Η μεταλλαγή του μολύβδου σε χρυσό δεν είναι μόνο θεωρητικά δυνατή - έχει επιτευχθεί! Έχει αναφερθεί ότι ο Glenn Seaborg, 1951 βραβευμένος με τη Νόμπελ στη Χημεία, κατάφερε να μετασχηματίσει ένα λεπτό ποσότητα μολύβδου (αν και μπορεί να έχει ξεκινήσει με βισμούθιο, ένα άλλο σταθερό μέταλλο συχνά αντικαθιστά το μόλυβδο) σε
χρυσός το 1980. Μία προηγούμενη αναφορά (1972) περιγράφει μια τυχαία ανακάλυψη από τους Σοβιετικούς φυσικούς σε μια εγκατάσταση πυρηνικής έρευνας κοντά στη λίμνη Baikal στη Σιβηρία μια αντίδραση που είχε μετατρέψει την προστατευτική μολύβι ενός πειραματικού αντιδραστήρα χρυσός.Μεταστοιχείωση Σήμερα
Σήμερα, οι επιταχυντές σωματιδίων συνήθως μετασχηματίζουν στοιχεία. Ένα φορτισμένο σωματίδιο επιταχύνεται χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Σε ένα γραμμικό επιταχυντή, τα φορτισμένα σωματίδια μετακινούνται μέσω μιας σειράς φορτισμένων σωλήνων που διαχωρίζονται με κενά. Κάθε φορά που το σωματίδιο εμφανίζεται ανάμεσα στα κενά, επιταχύνεται από τη διαφορά δυναμικού μεταξύ γειτονικών τμημάτων.
Σε ένα κυκλικό επιταχυντή, τα μαγνητικά πεδία επιταχύνουν τα σωματίδια που κινούνται σε κυκλικές διαδρομές. Και στις δύο περιπτώσεις, το επιταχυνόμενο σωματίδιο επιδρά σε ένα υλικό-στόχο, ενδεχομένως χτυπώντας ελεύθερα πρωτόνια ή νετρόνια και κάνοντας ένα νέο στοιχείο ή ισότοπο. Πυρηνικοί αντιδραστήρες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία στοιχείων, αν και οι συνθήκες είναι λιγότερο ελεγχόμενες.
Στη φύση, δημιουργούνται νέα στοιχεία προσθέτοντας πρωτόνια και νετρόνια σε άτομα υδρογόνου μέσα στον πυρήνα ενός αστέρου, παράγοντας ολοένα και βαρύτερα στοιχεία, μέχρι το σίδηρο (ατομικός αριθμός 26). Αυτή η διαδικασία ονομάζεται νουκλεοσύνθεση. Στοιχεία βαρύτερα από τον σίδηρο σχηματίζονται στην αστρική έκρηξη μιας σουπερνόβα. Σε μια σουπερνόβα, ο χρυσός μπορεί να μετατραπεί σε μόλυβδο - αλλά όχι το αντίστροφο.
Ενώ δεν μπορεί ποτέ να είναι συνηθισμένο να μετατραπεί το μόλυβδος σε χρυσό, είναι πρακτικό να λαμβάνεται χρυσός από ορυκτά. Τα ορυκτά galena (σουλφίδιο μολύβδου, PbS), cerussite (ανθρακικό μόλυβδο, PbCO3), και anglesite (θειικό μόλυβδο, PbSO4) περιέχουν συχνά ψευδάργυρο, χρυσό, ασήμι και άλλα μέταλλα. Μόλις το μεταλλεύμα κονιορτοποιηθεί, οι χημικές τεχνικές επαρκούν για να διαχωρίσουν το χρυσό από το μόλυβδο. Το αποτέλεσμα είναι σχεδόν αλχημική.