Die moderne Chemie entstand zum Teil aus der Abgrenzung von alchemistischer Transmutation. Im 19. Jahrhundert galt ein Element als chemisch fundamentaler Stoff: Reaktionen konnten Elemente verbinden und trennen, aber gewöhnliche chemische Vorgänge verwandelten ein Element nicht in ein anderes. Diese Stabilität half überhaupt erst, das Periodensystem sinnvoll aufzubauen.
Die Radioaktivität brach diese Regel auf. Bei der Untersuchung radioaktiver Stoffe kamen Ernest Rutherford und Frederick Soddy um 1902 zu dem Schluss, dass Atome spontan zerfallen und dabei Stoffe mit anderer chemischer Identität entstehen. Das klang unangenehm nach Transmutation, doch die experimentellen Befunde ließen sich genau so deuten.
Rutherford zeigte später auch eine künstliche Kernumwandlung, indem er Stickstoff bombardierte und Sauerstoff erzeugte. Die spätere Kernphysik machte Transmutation in Reaktoren und Beschleunigern zu einem routinemäßig kontrollierbaren Prozess und erzeugte sogar Elemente, die auf der Erde zuvor nicht bekannt waren.
Entscheidend ist der Atomkern. Chemische Reaktionen ordnen Elektronen und Bindungen neu, ohne die Protonenzahl zu verändern. Kernzerfälle und Kernreaktionen können dagegen die Protonenzahl ändern – und damit die Identität des Elements.
Das bestätigt nicht die alte alchemistische Erwartung, man könne große Mengen Blei mit gewöhnlicher Chemie billig in Gold verwandeln. Kerntransmutation ist real, beruht aber auf völlig anderer Physik.