黄金真的可以从其他元素中人工合成么?

黄金一直以来都被视为财富和奢华的象征,而人类对于制造黄金的梦想可追溯到古代炼金术士的时代。他们深信通过炼金术的秘密配方,能够将廉价的金属转变为纯粹的黄金。他们眼中闪烁着贪婪的光芒,希望通过某种秘密的配方和魔法来实现这个梦想。于是,他们疯狂地研究各种草药、化学品和金属,希望能找到制造黄金的秘密。

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不过,不幸的是,古代的炼金术士们并没有成功。他们可能会将一些杂乱无章的化学物质混合在一起,结果却只是得到了一锅乌漆麻黑的混沌物质。他们可能还会把金属放在锅里,用火烤啊炖啊,结果还是一无所获。

可怜的炼金术士们,如果从现代科学眼光来看,他们的努力可真是让人心疼啊!

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那么,为什么古代的炼金术士们无法制造黄金呢?

首先,让我们来了解下物质的基本组成。

想象一下,原子就像一个迷你的太阳系,核就是太阳,而围绕核的电子则像是绕着核心的行星。原子核是由质子和中子组成的,质子数量决定了原子的性质。现在,黄金就是一个拥有79个质子的大佬,所以只有质子数为79的原子才能称为黄金原子,其他数量的质子都只能感叹天生穷苦命了。

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那么,我们能不能通过一些手段,组装一堆质子来制造黄金呢?

理论上首先是可以的!

其实,只需要把79个质子和一些中子(为了核的稳定性)拼凑在一起,就能制造黄金了。

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或者更简单一点,我们可以从含有80个质子的汞中踢掉一个质子,或者给含有78个质子的铂加上一个质子,然后 ,黄金就诞生了!从理论上来说,这个过程非常简单,但在实践中却有点...困难。

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要制造黄金,我们需要找到一种办法让质子开开心心地加入或离开原子核。而要让原子核发生变化,我们需要提供大量的能量。但稳定的原子核紧密地结合在一起,很难有什么东西能永久地改变它们的结构。所以,为了搞破坏,我们需要以高能粒子的形式对原子核进行轰炸。这些高能粒子可以来自放射性衰变、核反应堆中的核反应,或者是通过加速慢粒子产生的。

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听起来像是在回顾你的高中物理了,对吧?

好吧,让我来举个例子。1941年,有位科学家小组就通过向汞元素中射入中子来制造黄金。这些中子是通过一系列核反应产生的,而这些核反应又是由美国一所大学的回旋加速器创造的。所以说,制造黄金并不是完全不可能的任务,只是比你变成马斯克还要困难一些。

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通常情况下,黄金是从铂(比黄金少一个质子)或者汞(比黄金多一个质子)制造的。我们只需要把中子炸向铂或者汞原子核,添加或移除一个中子,然后通过自然放射性衰变过程,就能得到黄金。但是,请注意,通过这种方法得到的黄金大部分是放射性的。这可不是好玩的东西,对人类是有害的,也不能流入市场。所以,你可别以为自己制造了一块价值连城的黄金,实际上你只是制造了一块危险的辐射源。

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而且,放射性黄金经过几天的衰变后,它就不再是黄金了。

所以,如果你真的想制造出能够在市场上可供交易的非放射性黄金,就需要进行以下步骤:

首先,你得建造一个核反应堆,让它释放出大量的中子(难以想象这样的黄金,成本得有多高)。

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然后,我们把汞送进反应堆里,希望它能接受中子的爱抚。

接下来,我们要对产生的黄金进行去放射性处理。而这个过程比你当年分手时的复杂情感还更难处理,因为我们不能仅仅通过化学手段将放射性黄金和非放射性黄金分离开来。

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因此,从上述过程可以明显看出,目前制造非放射性黄金的成本远远超过通过销售黄金所能赚到的钱。制造黄金目前仍然是一项昂贵的实验室实践,而不是可行的商业活动。

所以,总的来说,要制造黄金,我们需要增加或减少质子的数量,这需要进行核反应。可是,质子是原子核中非常稳定的组成部分,要改变它们的数量需要极高的能量。古代的炼金术士们并没有掌握这些知识和技术,所以他们的努力无果而终。

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但是,很多看似无用无果的东西,往往能结出意外的花。

虽然古代的炼金术士未能成功制造黄金,但他们的实验和努力为现代化学和物理学的发展奠定了基础。他们的试错方法和对物质转化的追求推动了科学的进步。因为炼金术士们致力于研究不同物质之间的相互关系,试图找到转变低质材料为高质材料的方法。尽管他们的实验并未实现黄金制造的目标,但他们的工作对于我们理解物质结构和化学反应的基本原理起到了重要的作用。

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或许,这也是牛顿这样的天才,以及整个欧洲长期都搞炼金,能领先世界的原因之一吧。

在现代,我们也了解了到黄金是地球内部的自然产物。根据宇宙演化理论,黄金的形成过程需要超新星爆发或中子星合并等极端条件。这些事件中,高温和高压条件会使原子核发生重排,形成新的元素,其中就包括黄金。

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这也解释了为什么黄金在地球上非常稀有和珍贵。

好了,今天的科普内容就到这里!希望大家对黄金的制造有了更清晰的认识。无论黄金是自然形成还是人工制造,它都是一种珍贵的资源,天生就是货币。

感谢大家的耐心阅读,如果有不同看法,欢迎大家一起交流。

记得保持好奇心,继续探索科学的奥秘!

下期再见!