用現在的科學技術,人類能夠造出黃金嗎?

螢火蟲兒飛2


黃金的化學性質穩定,是一種稀有的貴重金屬,不僅可以製作首飾,在金融、電子產業、航天航空領域也有廣泛重要的應用。古代的很多民族,就將黃金的金屬屬性充分利用,黃金的貴重性凸顯了出來。古時候的人就希望有一天能夠實現“點石成金”的夢想,人類在今天已經實現了這種夢想。

用化學的方法無法將一種元素變成另一種元素,不過可以通過核反應去改變原子核內的質子數,這樣就製造出了新的元素。當人類第一次實現人工核反應的時候,就意識到人類可以實現點石成金的夢想。

金在元素週期表中排第79位,80號元素汞比金多了一個質子。可以查到的第一次真正點出黃金是1941年用中子轟擊汞製造出黃金,中子轟擊汞的過程中可能將原子核中的一個質子轟擊了出來,同時有一些中子被俘獲從而製造出了黃金。不過這個過程耗資巨大,製造出的黃金價值遠遠不及成本。與此類似的用各種粒子或原子核轟擊其他原子核製造出黃金的方法都是得不償失。

有沒有其他的廉價生產黃金的方法?目前看還找不到理論上的可能,包括人類現在開採出來的黃金,其生產過程只能讓人類望洋興嘆。

宇宙中含量最多的元素是最簡單的氫,其原子核只有一個質子,一個電子和一個質子就構成了氫原子。恆星是元素製造廠,恆星可以將氫元素聚變成重的元素,最多一直到26號元素鐵。鐵之後的元素可以通過超新星爆發或中子星與其他天體碰撞製造出來。今天你身上金光閃閃的首飾,那就是來自遙遠年代裡一顆恆星留下的殘骸。人類可以用這種方法制造黃金嗎?


刁博


乾脆點回答,能。只是得不償失。

黃金黃燦燦的惹人喜愛,是地球形成時和天外隕石撞擊帶來的,地球本身自然條件不會生成,儲量有限,開採困難,而且開採一點就少一點,由此得到人類的青睞。

古代人就迷戀鍊金術,“點石成金”是一個人類有文明以來就存在的夢想。因為金子是財富的象徵,所以大家都夢寐以求。可惜那個時代的人們根本不知道世界上的萬事萬物是怎麼來的,因此只能勞民傷財一無所獲。

現代科學洞悉了元素的奧妙,原來所有的元素不同,都是因為原子核的質子數量不同,就形成了不同的元素。所以人類就可以改變後者製造元素了,但說說容易,做起來卻是極難。

人類已經有能力通過改變原子核質子的數量,使某一種元素變成另外一種元素,但要實現這種變化是需要極端條件的,這就是極端的高溫和高壓。

現在人類已經知道這個世界有118種元素,其中92種是在自然界發現的,26種是人工製造出來的。這些製造出來的元素都是通過核聚變的方式,有較輕元素聚變得到更重的元素。

其實人工製造的元素也是自然界應該存在的,只不過這些元素半衰期太短,在自然界就很難找到而已。因此就有了人工製造的元素。

人造元素實際上就是用某種元素的原子核作為“炮彈”來轟擊另一種元素的原子核,這種“炮彈”的能量達到很高程度時,會“擊穿”原子核的外殼,將自己融入到被轟擊的原子核中,使原來較輕的核變成較重的核,這個新元素就誕生了。

所以迄今為止,所有的人造元素都是做加法,只能從較輕元素變成較重元素,這種方法就是核聚變。

核聚變的激發條件是很高的,一般需要上億度的溫度或者幾千億個大氣壓的壓力。比如太陽中心的氫核聚變成氦核,就是在3000億個大氣壓的壓力下進行的,相比之下,太陽中心1500萬度的溫度完全不足以維繫這種聚變的持續性。

在地球上,人類目前還沒有辦法制造類似太陽中心的壓力,所以核聚變就只能用提高溫度的辦法解決。但有什麼樣的容器才能容納這麼高的溫度呢?這就是很大的難點。現在世界上可控核聚變主要的實驗裝置叫做全超導託卡馬克,採用的是磁力約束。

而人造元素一般都是在對撞機中製造出來的,將一個粒子加速到接近光速,轟擊某個原子核,會產生億度以上的高溫和驚人的高壓,使兩個原子核發生融合反應,就是核聚變。比如用硼(原子序數為5)轟擊鐦(原子序數為98),就得到了103號元素鐒;用鉻(原子係數為24)轟擊鉛(原子序數為82),得到106號元素喜(有金字偏旁)。

這些自然界沒有得到的元素就是通過這種方法制造出來的,都是極其微量的,而且即使製造出幾個原子都是花了巨量的能源和財力,所以是天價成本。

既然能夠製造出這些比金重很多的元素,當然也就可以製造出金元素了。

古代中外的鍊金術師們一直夢想著用汞等較便宜的元素,甚至用石頭能夠“點石成金”,可惜它們只是憑想象認為物質可以相互轉換,太上老君幾千度的煉丹爐就能夠做到,其實遠遠不夠。

這是因為他們沒有了解物質變化的根本,當然無法成功。核力是強力,是世界上最強的力,是這個宇宙四大基本力之一,要使一個原子核分裂或者融合需要超高的溫度或者超強的壓力,古代人怎麼可能達到呢?

現代人洞悉了物質的奧妙,又得到了愛因斯坦質能方程這個開啟質量和能源轉換的金鑰匙,“點石成金”的慾望又開始躍躍欲試。

網絡上流傳著一種所謂“慢中子技術”用汞製造黃金的說法,說是美國班布里奇博士運(這種技術,把比金原子序數大1的汞(水銀)變成了金。時空通訊沒有查到這種方法的詳細資料,但用水銀變金子倒很有些古代煉丹術的風範。這種方法是做減法,應該是核裂變的方法吧。

真正有較詳細記載的是1980年美國勞倫斯伯克利研究所的研究人員,在高能加速器裡,用接近光速的鉍原子核轟擊鉍原子核(原子係數為83),結果有4個質子破核而出,剩下了79個質子,這個鉍就搖身一變成了金原子了。

這些“點石成金”的方法都要在特殊設備條件下,耗費巨大的能源核才能獲得原子級的黃金,因此如此得來的微量黃金都是天價的。

還有一個傳言說1994年日本一些科學家通過實驗,用5000萬電子伏特的伽馬射線照射水銀70天,得到了幾十公斤黃金和一百多公斤白金,成本達到每克1500美元,比市場金價高几十倍。

但這種方法制造的黃金比核聚變生成的黃金要便宜多了,是否當真,時空通訊無法證實。

所以人類雖然洞悉了物質轉換的奧妙,但要實現這種轉換在現階段還是需要付出巨大代價。

最後再說一句,人類能夠製造出黃金,但成本很高得不償失。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,歡迎大家共同探討。


時空通訊


答:理論上是可以做到的,但是付出的成本,將遠遠高於黃金本身的價值,比如汞的同位素Hg-197,通過β衰變就可以轉變為穩定的金-197。


元素週期表中的1~118號元素,都已經被人類發現或者製造出來,金元素(Au)是第79號元素,其中Au-197是金的穩定同位素,其餘金的同位素都是不穩定的。

如果某種化合物中含有金元素,那麼通過一定的物理化學方法,就一定能把金元素提取出來,但是這並沒有實現真正意義的“點石為金”,因為化學反應並不會改變原子的內部結構。


在核反應中,理論上我們有不止一種辦法,能把一種原子轉變為另外一種原子,比如下面:

(1)核聚變;

(2)核裂變;

(3)原子衰變;

金元素屬於重元素,難以用核聚變的方式得到,所以辦法(1)可以排除;在核物理中,可以利用氦核撞擊某些重元素的原子核,將有幾率使原子發生裂變,然後得到金的同位素。

不過科學家發現,這種辦法得到的金元素都是不穩定的,會繼續衰變為其他元素,無法得到穩定的金-197。


能得到穩定金元素的辦法,是使用80號汞的同位素Hg-197,Hg-197的半衰期為2.7天,然後通過β衰變釋放一個高能電子,轉變為穩定的金-197,但Hg-197本身就是貴重物質。

即便能找到通過高能粒子撞擊合成穩定金元素的方法,其效率也是非常低的,生成的金元素將以原子個數來計數,哪怕對撞機連續工作1萬年,也得不到1克的黃金,但是運行對撞機的成本,可是一個天文數字。


我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


依現在人類的科技,人造黃金應當不是難事兒,但是我認為,還是不造黃金為好。為什麼?一是現在人類開採各種金屬和非金屬礦藏,把地球誕生以來,幾十億年各類元素在地球的平衡都打破了,造成空氣、水汙染已是不爭的事實;二是人造黃金不可能憑空而造,至少也需要空氣和水吧,也需要地球上的一些元素吧?三是人類需要那麼多黃金幹什麼,用於貨幣保值麼?還是用於人類的貪得無厭?"金玉珠寶,飢不可食,寒不可衣"。中國古人已知不是人之必須,已過了千年之後的文明社會,尚不悉此大道理麼?


老林子28



用現在的科學技術,人類能夠造出黃金嗎?目前來看難,重金屬的製造所需的洪荒之力是人類難以企及的。


對金屬的使用,從人類處於矇昧時代已經開始。最開始是直接從自然拾取純的金屬塊,稍加加工即用於切割工具或者佩戴飾物。稍後逐漸學會金屬冶煉和提純,把金屬元素從礦石中通過礦物篩選和還原反應把金屬元素從其化合物中提取出來。再之後學會其他微量元素的配比添加,得到具有某些特殊屬性的特種金屬材料。


這裡說的“創造黃金”,並不是金屬的冶煉,而是人類把一種元素轉化成另一種元素。目前,人類已經掌握的元素間的轉換有核裂變和核聚變等核反應手段,它們分別利用鈾235或鈈239等重原子核的裂變鏈式和氘或氚等輕原子核的熱核反應的原理。大家所期望的“點石成金”還停留在幻想層面。



天文學研究發現地球上所存的各種元素都來源於宇宙大爆炸和恆星演化過程。換句話說,我們都是宇宙的星塵。比如地球上存量不多但宇宙中最豐富的元素(氫和氦)就是在宇宙大爆炸時產生。一顆恆星的生命就從氫和氦開始,在隨後的演化過程中,隨著核聚變反應,更重元素得以生成。直到生成包含26個質子的鐵元素,之後就會終止。因為鐵元素的核子結合能到達了一個頂峰,把鐵元素原子核中質子和中子拆開需要極高的能量,恆心內部這個“鍊金爐”並不能滿足。而元素週期表之後更重的元素由超行星爆發和其他更劇烈的過程產生,比如在2017年觀測到雙中子星併合事件就一次甩出重達300個地球的黃金。



南極觀星人


在水銀加入高電壓旋轉就會生成黃金,這也是德國最早研究逆向工程製造飛碟時發現的秘密之一


阿福171601307


中子狀態進入汞的中心,和汞的質子平衡,釋放氦的能量,留下黃金,你需要多少?僅此而已


老貓貓咯


能。已經成功了。那麼為什麼不大批量生產。因為成本高,比開採的還貴。


看穿過去和未來


黃金是世界的規則所化,當所有人都信我的時候,我便立地成金,吐字為玉,呵呵


爺悽美


古代有煉丹師,用練丹術(這裡指冶煉金屬)將鉛煉成象金子一樣的同位素固體,也就是所說的仿金。鉛煉成的仿金與真金子化學和物理特徵幾乎完全一樣。


分享到:


相關文章: