לפני שהכימיה הייתה מדע אלכימיה. אחד המסעות העליונים של האלכימאים היה לעשות זאת להעביר (להפוך) עופרת לזהב.
עופרת (מספר אטומי 82) וזהב (מספר אטומי 79) מוגדרים כאלמנטים לפי מספר הפרוטונים שהם ברשותם. שינוי האלמנט דורש שינוי של המספר האטומי (פרוטון). לא ניתן לשנות את מספר הפרוטונים באלמנט בשום אמצעי כימי. עם זאת, ניתן להשתמש בפיזיקה כדי להוסיף או להסיר פרוטונים ובכך לשנות אלמנט אחד לאחר. מכיוון שעופרת יציבה, מכריח אותה לשחרר שלושה פרוטונים דורש קלט עצום של אנרגיה, עד כדי כך שעלות ההעברה שלה עולה על הערך של כל זהב שנוצר.
היסטוריה
העברת עופרת לזהב אינה אפשרית תיאורטית בלבד - היא הושגה! דווח כי גלן סייבורג, חתן פרס נובל לכימיה ב -1951, הצליח להעביר דקה כמות עופרת (למרות שאולי הוא התחיל ביסמוט, מתכת יציבה אחרת החליפה לעתים קרובות עופרת) לתוך זהב בשנת 1980. דוח קודם (1972) מפרט תגלית מקרית של פיזיקאים סובייטים במתקן למחקר גרעיני סמוך לאגם Baikal בסיביר על תגובה שהפכה את המגן המוביל של כור ניסיוני זהב.
טרנסמוטציה היום
כיום מאיצי החלקיקים מעבירים באופן שגרתי אלמנטים. חלקיק טעון מואץ באמצעות שדות חשמליים ומגנטיים. במאיץ לינארי, החלקיקים הטעונים נסחפים דרך סדרה של צינורות טעונים המופרדים על ידי פערים. בכל פעם שהחלקיק מופיע בין פערים הוא מאיץ על ידי ההבדל הפוטנציאלי בין הקטעים הסמוכים.
במאיץ מעגלי, שדות מגנטיים מאיצים חלקיקים הנעים בנתיבים מעגליים. בשני המקרים החלקיק המואץ משפיע על חומר מטרה, עלול להפיל פרוטונים או נויטרונים חופשיים ויוצר אלמנט או איזוטופ חדש. כורים גרעיניים עשויים לשמש גם ליצירת אלמנטים, אם כי התנאים פחות מבוקרים.
בטבע נוצרים יסודות חדשים על ידי הוספת פרוטונים ונויטרונים לאטומי מימן בתוך גרעין הכוכב, ומייצרים יסודות כבדים יותר ויותר, עד ברזל (האטום מספר 26). תהליך זה נקרא נוקלאוזינתזה. אלמנטים כבדים מברזל נוצרים בפיצוץ הכוכב של סופרנובה. בסופרנובה, זהב עשוי להפוך לעופרת - אך לא להפך.
אף על פי שמעולם לא מקובל להעביר עופרת לזהב, אך מעשי להשיג זהב מעפרות עופרת. המינרלים גלנה (גופרתי עופרת, PbS), קרוסיט (עופרת קרבונט, PbCO)3), וזוויתית (סולפט עופרת, PbSO4) מכילים לרוב אבץ, זהב, כסף ומתכות אחרות. לאחר הוצאת העפרות, מספיק טכניקות כימיות בכדי להפריד בין הזהב לבין העופרת. התוצאה היא כמעט אלכימיה.