En la Alquimia, física y química es la conversión de un elemento químico en otro. Conocimientos adicionales recomendadosDesde los tiempos de la Alquimia se creía que esto era posible a base de reacciones químicas. Sobre todo desde que se conocía que la densidad del oro y el plomo eran muy semejantes (ver: Piedra filosofal). Desde el descubrimiento del átomo se sabe que esto no es posible químicamente ya que la transmutación implica la alteración de los núcleos atómicos y éstos se encuentran fuertemente unidos. Sin embargo, dicho fenómeno aparece en la naturaleza de forma espontánea cuando ciertos elementos químicos e isótopos tienen núcleos inestables. En dichos elementos, se producen fenómenos de radiación (alpha y beta) y de fisión nuclear en donde los elementos van transmutándose en elementos de peso atómico inferior hasta que su núcleo se vuelve estable (normalmente en plomo). El fenómeno contrario, la transmutación en elementos de mayor peso atómico, se da también a altas temperaturas como las que se registran en el sol, denominándose a dicho proceso fusión nuclear.
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