التحويل النووي هو تحويل نويدة إلى أخرى. ويمكن أن يحدث عن طريق التحلل الإشعاعي للنواة، أو تفاعل نواة مع جسيم آخر. تم إنتاج أول نواة من صنع الإنسان في مختبر إرنست رذرفورد في عام 1919 عن طريق تفاعل التحويل ، قصف نوع واحد من النوى بنوى أخرى أو بالنيوترونات. قصف رذرفورد ذرات النيتروجين-14 بجزيئات α عالية السرعة من نظير مشع طبيعي للراديوم ولاحظ بروتونات يتم طردها من رد فعل. تم تحديد نواة المنتج على أنها أكسجين-17 في عام 1925 من قبل باتريك بلاكيت.
للوصول إلى الطاقات الحركية اللازمة لإنتاج تفاعلات التحويل ، يتم استخدام أجهزة تسمى مسرعات الجسيمات. تستخدم هذه الأجهزة المجالات المغناطيسية والكهربائية لزيادة سرعة الجسيمات النووية. في جميع المسرعات ، تتحرك الجسيمات في فراغ لتجنب الاصطدام بجزيئات الغاز. عندما تكون النيوترونات مطلوبة لتفاعلات التحويل، يتم الحصول عليها عادةً من تفاعلات الانحلال الإشعاعي أو من التفاعلات النووية المختلفة التي تحدث في المفاعلات النووية.
تم تصنيع العديد من العناصر الاصطناعية وعزلها، بما في ذلك العديد من العناصر على نطاق واسع عبر تفاعلات التحويل. تسمى العناصر التي تتجاوز العنصر 92 (اليورانيوم) عناصر عبر اليورانيوم. تم اكتشاف جميع هذه العناصر من خلال تفاعلات التحويل ، على الرغم من العثور على العنصرين 93 و 94، النبتونيوم والبلوتونيوم، لاحقًا في الطبيعة كمنتجات تحلل اليورانيوم.
تم إنشاء النبتونيوم 239 بقذف اليورانيوم 238 بالنيوترونات. ينتج عن التفاعل يورانيوم 239 غير مستقر ، بعمر نصف يبلغ 23.5 دقيقة ، ثم يتحلل إلى النبتونيوم 239. النبتونيوم 239 نشط أيضًا ، وله عمر نصف يبلغ 2.36 يومًا، ويتحلل إلى بلوتونيوم 239.
يتشكل البلوتونيوم الآن في الغالب في المفاعلات النووية كمنتج ثانوي أثناء تحلل اليورانيوم. تتحد بعض النيوترونات التي تم إطلاقها أثناء اضمحلال اليورانيوم-235 مع نوى اليورانيوم-238 لتكوين اليورانيوم-239؛ هذا يخضع لاضمحلال β− ليشكل النبتونيوم-239، والذي بدوره يخضع لاضمحلال β− ليشكل البلوتونيوم-239.
تطور الطب النووي من القدرة على تحويل ذرات من نوع إلى أنواع أخرى من الذرات. تُستخدم حاليًا النظائر المشعة لعشرات العناصر في التطبيقات الطبية. يتم استخدام الإشعاع الناتج عن تسوسها لتصوير أو معالجة أعضاء أو أجزاء مختلفة من الجسم، من بين استخدامات أخرى.
هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 21.4: Transmutation and Nuclear Energy.
