Transmutación de metales en oro

En la serie de animación Fullmetal alchemist nos encontramos un mundo dominado por los alquimistas. Estos alquimistas son capaces de transformar y dar forma a voluntad los elementos básicos de la alquimia (la tierra, los metales, el agua,…), con esta capacidad sirven como una poderosa arma en manos del ejercito. Pero además luchar con el ejercito, los protagonistas tienen una misión en la serie: encontrar la piedra filosofal.

A pesar de que los alquimistas de la serie pueden transforman los elementos con gran facilidad, no parecen muy interesados en crear oro, y este era uno de los retos de la alquimia. En la edad media nunca se llego a producir la tan buscada piedra filosofal y no se consiguió crear oro a partir de metales, pero desde entonces la ciencia (que no la alquimia) ha evolucionado a pasos gigantescos. ¿Sería necesaria ahora una piedra filosofal para transmutar elementos en oro?
La idea de la transmutación de los elementos proviene de la alquimia. La RAE define la alquimia como : “Conjunto de especulaciones y experiencias, generalmente de carácter esotérico, relativas a las transmutaciones de la materia, que influyó en el origen de la ciencia química“. En Europa la historia de la alquimia se remonta a la Grecia clásica y a Roma y continuó hasta el siglo XVII. Los alquimistas buscaron durante siglos la piedra filosofal, una sustancia capaz de convertir los metales en oro puro (o plata). Aunque es verdad que esta también fue la cuna de notables alquimistas que dieron una gran contribución a la ciencia como Paracelso o el mismo Newton. Hasta el siglo XVIII no encontramos el verdadero declive de la alquimia o su reconversión (en parte) a la ciencia química. Solo en el siglo XVIII se remplazó finalmente la teoría de los elementos (aire, tierra, …) por la moderna teoría de los elementos de John Dalton. Con la ciencia moderna la idea de la transmutación desapareció.

Pero esta palabra volvió a aparecer cuando F. Soddy y E. Rutherford descubrieron en 1901, estudiando la radiación, que el Torio (radiactivo) se había convertido espontáneamente en Radio. El Torio se desintegra a Radio emitiendo una partícula alfa (formada por dos protones y dos neutrones). Parece que en el momento en que descubrió este hecho Soddy gritó “Rutherford, esto es transmutación” a lo que este contesto “Por el amor de Dios, no lo llames transmutación. Nos tomaran por alquimistas“. Algunos años más tarde, en 1919, Rutherford fue capaz de transmutar nitrógeno en oxígeno utilizando partículas alfa, , esta fue la primera reacción nuclear observada. Fue la primera en la que se consiguió bombardeando con partículas los átomos que estos se convirtieran en átomos diferentes. En 1932, John Cockcroft y Ernest Walton usaron protones acelerados contra Litio-7 consiguiendo que este se dividiera dando dos partículas alfa, poco después se empezaría a hablar de la fisión nuclear (ver el primer reactor nuclear).

Generador Cockcroft-Walton

Desde entonces sabemos que es posible convertir un átomo en otro diferente si se escoge los átomos de partida adecuados y se bombardean con la partícula adecuada. En el caso del oro se ha probado que es posible, seguramente pensando en sus posibilidades comerciales. En 1924, un físico japonés, Hantaro Nagaoka consiguió sintetizar oro bombardeando mercurio con neutrones, también se hizo en 1941. Pero en ambos casos el resultado fue oro radiactivo. El mercurio tiene 7 isótopos estables mientras que el oro cuenta solo con uno, lo que complica obtener el proceso. El isótopo ¹⁹⁶Hg que sería el más idóneo para este solo se encuentra en una concentración del 0.15% en el mercurio natural. La obtención de oro con otro tipo de procesos es aun más complicado y cuentan con los mismos problemas.

Con la ciencia moderna no es necesaria la legendaria piedra filosofal para sintetizar oro (en este caso utilizando mercurio). Pero el proceso es más complicado y costoso que el valor del mercado el oro (unos 40 euros por gramo). Recordemos que en un solo gramo de oro tenemos alrededor de 3 x 10²¹ átomos, convertirlos todos seria imposible, ni considerando un oro puro al 80-90% (que viene a ser estándar). Es demasiado y estamos hablando solo de un gramo. Además nadie compraría o podría vender un oro radiactivo. No podemos usar aceleradores o reactores con este propósito, aunque como vimos es una buena opción para reciclar los residuos nucleares.