Para a alquimia, transmutação é a conversão de um elemento químico em outro. Este conceito é também aplicado com características próprias na genética e na física nuclear.
Desde os primórdios da alquimia ocidental, acreditava-se que era possível a transmutação de metais vis - como o chumbo, antimônio e bismuto (apesar de não os distinguir como elementos distintos) - em metais nobres - como a prata e principalmente o ouro. Em geral, especialmente ao longo de sua evolução, isso era tomado tanto em um sentido material como espiritual.
Com o florescimento do conhecimento científico, constatou-se que a transmutação alquímica, conforme defendida pelos alquimistas, é improvada.
Por outro lado, este fenômeno ocorre na natureza espontaneamente quando certos elementos químicos e isótopos possuem núcleos instáveis. Em tais elementos, se produzem fenômenos de fissão nuclear , que se transformam em novos elementos de números atômicos inferiores, até que os seus núcleos se tornem estáveis ( geralmente adquirindo a estabilidade do chumbo ).
O fenômeno contrário, a transmutação em elementos de números atômicos maiores, dá-se em temperaturas elevadas, como as que são registradas no sol. Este processo é denominado de fusão nuclear.
Estes processos naturais podem ser produzidos pelo homem. Já foi realizada a transmutação de chumbo à ouro, retirando 3 prótons e 8 neutrons por meio de bombardeamento.
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