Basiswissen

Als Transmutation bezeichnet man in der Alchemie die Umwandlung eines chemischen Elements in ein anderes. Die historischen Alchemisten bezeichneten damit die angestrebte Verwandlung unedler Metalle in Gold oder Silber, etwa mit einem Stein der Weisen. Physikalisch gesehen wandelt sich ein Element immer dann in ein anderes um, wenn sich die Anzahl der Protonen in einem Kern ändert. Transmutationen sind heute möglich, sind aber als Quelle von Rohstoffen in der Regel zu teuer.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Der Versuch, aus einem Element ein anderes Element zu gewinnen, etwa aus Eisen Gold zu erzeugen, war ein Antriebsmotiv der Alchemie. © Joseph Wright of Derby (1734–1797) ☛

Transmutation mit dem LHC

89 Tausend Goldatome pro Sekunde: das ist der Spitzenwert der künstlichen Herstellung von Goldatomen aus Bleiatomen. Dieser Wert wird am sogenannten LHC (Large Hadron Collider), einem großen Teilchenbeschleuniger am CERN bei Genf erreicht. Dabei beschleunigt man zwei Bleiatome in entgegengesetzen Richtungen fast auf Lichtgeschwindigkeit. Kommt es dann zu einer Beinahe-Kollision wird ein Prozess mit dem Namen elektromagnetische Dissoziation ausgelöst: ein Photon bringt den Kern eines Atoms Blei so zur Schwingung, dass von den 82 Protonen und den sonstigen Neutronen einige ausgestoßen werden. Werden genau 3 Protonen ausgestoßen, hat der Kern nur noch 79 Protonen. Damit ist der Kern dann der Kern von einem Goldatom. Diese Kerne sind aber aufgrund der hohen herrschenden Energien nach Bruchteilen einer Sekunde weiter in kleine Bruchstücke zerfallen. Wirtschaftlich rentabel, mit der Hoffnung auf einen Profit, ist der Prozess nicht. Siehe auch LHC ↗

Fußnoten

[1] Ernest Rutherford: Recent Researches on the Transmutation of the Elements. (Abstract). In: Nature. Band 131, Nummer 3307, 1933, S. 388–389. DOI: doi:10.1038/131388a0

[2] Teilchenphysiker machen aus Blei Gold. Spektrum der Wissenschaft. 8.25 (August 2025). Seite 10.