Sebelum kimia adalah ilmu, ada alkimia. Salah satu pencarian tertinggi para alkemis adalah untuk mengubah (ubah) timah menjadi emas.
Memimpin (nomor atom 82) dan emas (nomor atom 79) didefinisikan sebagai elemen dengan jumlah proton yang mereka miliki. Mengubah elemen membutuhkan perubahan nomor atom (proton). Jumlah proton dalam suatu elemen tidak dapat diubah dengan cara kimia apa pun. Namun, fisika dapat digunakan untuk menambah atau menghapus proton dan dengan demikian mengubah satu elemen menjadi elemen lainnya. Karena timah stabil, memaksa untuk melepaskan tiga proton membutuhkan input energi yang sangat besar, sedemikian rupa sehingga biaya mentransmutasinya sangat melampaui nilai emas yang dihasilkan.
Sejarah
Transmutasi timbal menjadi emas tidak hanya secara teoritis mungkin — itu telah dicapai! Dilaporkan bahwa Glenn Seaborg, pemenang Nobel Kimia tahun 1951, berhasil mentransmutasikan satu menit jumlah timah (meskipun ia mungkin sudah mulai dengan bismut, logam stabil lain sering menggantikan timah) ke
emas pada 1980. Laporan sebelumnya (1972) merinci penemuan kebetulan oleh fisikawan Soviet di fasilitas penelitian nuklir dekat Danau Baikal di Siberia dari reaksi yang telah mengubah perisai utama reaktor eksperimental menjadi emas.Transmutasi Hari Ini
Saat ini, akselerator partikel mentransmisikan elemen secara rutin. Partikel bermuatan dipercepat menggunakan medan listrik dan magnet. Dalam akselerator linier, partikel bermuatan melayang melalui serangkaian tabung bermuatan dipisahkan oleh celah. Setiap kali partikel muncul di antara celah, itu dipercepat oleh perbedaan potensial antara segmen yang berdekatan.
Dalam akselerator melingkar, medan magnet mempercepat partikel yang bergerak di jalur melingkar. Dalam kedua kasus tersebut, partikel yang dipercepat berdampak pada bahan target, berpotensi mengetuk proton atau neutron bebas dan membuat elemen atau isotop baru. Reaktor nuklir juga dapat digunakan untuk membuat elemen, meskipun kondisinya kurang terkontrol.
Di alam, unsur-unsur baru diciptakan dengan menambahkan proton dan neutron ke atom hidrogen dalam inti bintang, menghasilkan unsur yang semakin berat, hingga besi (nomor atom 26). Proses ini disebut nukleosintesis. Unsur yang lebih berat dari besi terbentuk dalam ledakan supernova bintang. Dalam supernova, emas dapat ditransformasikan menjadi timah — tetapi tidak sebaliknya.
Meskipun mungkin tidak pernah biasa untuk mentransmisikan timah menjadi emas, namun praktis untuk mendapatkan emas dari bijih timah. Mineral galena (timbal sulfida, PbS), cerussite (timbal karbonat, PbCO3), dan anglesit (timbal sulfat, PbSO4) sering mengandung seng, emas, perak, dan logam lainnya. Setelah bijih dihaluskan, teknik kimiawi cukup untuk memisahkan emas dari timah. Hasilnya hampir alkimia.