¿Se puede dividir un elemento en dos elementos diferentes con números atómicos más bajos?

La respuesta general a su pregunta es sí, pero los dos ejemplos que da son incorrectos.

El hierro es el elemento más estable.

Los elementos más ligeros (en términos de número atómico) que el hierro tienden a fusionarse a través de Fusion

Los elementos más pesados ​​(de nuevo, número atómico) que el hierro tienden a desmoronarse en dos elementos más ligeros a través de la fisión

La reacción de fisión más común es la desintegración alfa, donde un átomo pesado expulsa una partícula alfa, dos protones y dos neutrones. Este es un núcleo de helio. Es más común en elementos pesados, y muy raro en los ligeros.

Por ejemplo, una cadena de desintegración, los protones de torio 228-90 se descomponen en radios 224-88 protones en radón 220, -86 protones en polonio 216-84 protones y termina como plomo 212-82 protones.

En cada paso, el átomo padre expulsa un núcleo de helio.

No puedo pensar en ningún ejemplo en el que un átomo pesado se divide naturalmente, por ejemplo, plomo (número atómico 82) en molibdeno (42) y circonio (40). Esto sucede en los aceleradores de partículas.

Del mismo modo, en los aceleradores de partículas, los científicos que miran los elementos súper pesados, ¡los crean aplastando los núcleos correctos y esperando que se peguen! Si quieres algún elemento 119, puedes intentar disparar unos 37 a unos 82 ..

En principio sí. De hecho, esto es exactamente lo que sucede en la fisión nuclear: un átomo pesado, como el uranio-235 (número atómico 92) se divide en dos átomos más ligeros, en este caso el bario-141 (número atómico 56) y el criptón-92 (número atómico 36), con dos neutrones adicionales sobrantes (y golpeando y dividiendo otros átomos de uranio, comenzando así una reacción en cadena).

Sin embargo, dividir elementos ligeros no es tarea fácil. Esto se debe a que la división de elementos pesados ​​libera mucha energía, la división de elementos ligeros requiere enormes cantidades de energía.

Y esto crea un problema cuando intentas aplastar átomos de luz. Inviertes mucha energía para aplastarlos; pero igual de probable, esa energía se utilizará para superar la barrera energética (principalmente debido a la repulsión electrostática entre núcleos atómicos cargados positivamente) requerida para unirlos. Entonces, digamos, comienzas a romper átomos de helio con suficiente fuerza, y descubres que en lugar de dividirlos, terminas pegándolos, formando átomos de berilio.

Pero no significa que no sea posible dividir los átomos de helio o carbono, simplemente significa que toma un poco de esfuerzo diseñar el experimento correcto.

Este tipo de reacciones nucleares ocurre en la fisión nuclear y la desintegración radiactiva de varios elementos. (Aunque no es exactamente el mencionado en los detalles de la pregunta

Hay dos clases principales de reacciones nucleares, supongo (de alguna manera)

  1. Espontáneo : los isótopos de los átomos tienen diferentes grados de estabilidad. Algunos isótopos son altamente inestables y se descomponen típicamente al emitir una partícula beta (y aumentar en número atómico) o por descomposición de partículas alfa y caer en número atómico en dos (este tipo de reacciones nucleares se muestran mediante elementos que tienen un amplio rango de números atómicos , algunos de cuyos isótopos son inestables)
  2. Inducido : este tipo de reacciones nucleares implican bombardear núcleos de elementos con partículas alfa de alta energía o neutrones de energías correctas, para que sean capturados en el núcleo de los átomos. Tales átomos son a menudo inestables y se descomponen en dos elementos de números atómicos más pequeños. Algunos átomos grandes como el uranio 235 cuando son bombardeados por neutrones absorben los neutrones y se dividen en un átomo de criptón y un átomo de bario. La belleza de esta reacción particular es que la descomposición da como resultado la emisión de más neutrones y, por lo tanto, en una cantidad crítica, puede ocurrir una reacción en cadena autosostenida. Las reacciones nucleares a menudo liberan energía en el proceso y una reacción en cadena en particular libera una enorme cantidad de energía en poco tiempo y se utiliza en bombas de fisión nuclear.