¿Es posible usar otras partículas que los neutrones para transmutar elementos?

Si.

Los neutrones inducen fisión.
Entonces piones – mesones pi. Eso es de esperarse, ya que los mesones pi son portadores de la fuerza que une el núcleo.

Entonces muones! Es sorprendente, pero existe fisión inducida por muones y es un fenómeno bastante interesante.

Básicamente hablando, los muones son electrones pesados. Esto les permite jugar como electrones con dos diferencias principales:
1) Sus órbitas están mucho más cerca (209 veces más pesadas, por lo que los radios son 209 veces menos), por lo que muon pasa mucho tiempo cerca del núcleo.

1.1) La diferencia de energía de los niveles (ver la fórmula de Bohr) es mucho mayor.

2) La masa de muón (108 MeV) es mucho más de 0.8 MeV (939.3 (n) – 938.5 (p)) Diferencia de MeV entre las masas de neutrones y protones, por lo que

[matemáticas] p + \ mu = n + \ nu _ {\ mu} [/ matemáticas]

es posible. Con el electrón, no lo es.

Entonces, si, digamos que el U-238 intenta capturar muón, el muón desciende al estado unido, irradiando rayos X fuertes en el proceso. Sin embargo, a medida que se acerca, el núcleo puede absorber la energía de la transición de nivel, por lo que esta transición no se irradiará. Pero esta energía, algunos MeV, es suficiente para inducir una fisión, ver p.1.1.

Esto se llama fisión inmediata inducida por muones. Pronto lo es, porque muon es como correr por la escalera. Ahora, si algún otro U-238 captura el mismo muón, ¡inducirá la misma fisión nuevamente! Pero muon necesita apurarse: su vida útil es de solo 2.2 microsegundos (el tiempo en que su número será e = 2.718 … veces menos).

Pero si el muón llega al estado fundamental, llamado 1s, radiativo, puede ser capturado por el núcleo como se indica en la p.2. Uno de los protones del U-238 se convierte en neutrón. Esto también produce algo de energía, que llega al núcleo. Y sufre fisión. Se llama fisión tardía inducida por muones, porque este proceso es más largo. Muon vive durante algún tiempo en este estado.

Sí, los ciclotrones usan protones para transmutar elementos todos los días.