در شرایط آزمایشگاهی یا در داخل ستارهها، تبدیل یک عنصر به عنصر دیگر (مثلاً مس به طلا) به دو روش اصلی انجام میشود:
فیوژن هستهای (ترکیب هستهها):
در داخل ستارهها، انرژی و دمای بسیار بالا باعث میشود که اتمها به هم نزدیک شوند و هستههای آنها ترکیب شوند. این فرآیند به ویژه برای تولید عناصر سنگینتر از هیدروژن (مانند هلیوم، کربن، اکسیژن، و غیره) اتفاق میافتد.
در شرایط آزمایشگاهی نیز، از طریق شتابدهندههای پرانرژی مانند شتابدهندههای هستهای یا لیزرهای پرانرژی، میتوان هستههای دو عنصر را به هم نزدیک کرده و آنها را با هم ترکیب کرد. این فرآیند به عنوان سنتز عناصر شناخته میشود.
شکافتن هستهها (اشعهزایی):
در برخی موارد، هستههای سنگینتر میتوانند با آسیب یا واکنشهای هستهای، به هستههای سبکتر تجزیه شوند. این فرآیند به عنوان اشعهزایی (نیز به عنوان تجزیه هستهای) شناخته میشود و در شرایط خاص ممکن است اتفاق بیافتد.
در هر دو روش فیوژن هستهای و شکافتن هستهها، نیاز به شرایط خاصی از لحاظ دما، فشار، یا انرژی وجود دارد که این شرایط در طبیعت داخل ستارهها فراهم میشود، و یا در آزمایشگاه با استفاده از تکنولوژیهای پیشرفته و شتابدهندههای پرانرژی ایجاد میشود.
بنابراین، تبدیل مستقیم یک عنصر به عنصر دیگر به وسیلهٔ تغییر تعداد پروتونها (مثلاً مس به طلا) در شرایط آزمایشگاهی یا داخل ستارهها امکانپذیر است، اما این فرآیندها نیازمند شرایط خاص و پیچیدهای هستند که به تجربه، فناوری و فهم عمیق از فیزیک هستهای نیاز دارند.