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依现在人类的科技,人造黄金应当不是难事儿,但是我认为,还是不造黄金为好。为什么?一是现在人类开采各种金属和非金属矿藏,把地球诞生以来,几十亿年各类元素在地球的平衡都打破了,造成空气、水污染已是不争的事实;二是人造黄金不可能凭空而造,至少也需要空气和水吧,也需要地球上的一些元素吧?三是人类需要那么多黄金干什么,用于货币保值么?还是用于人类的贪得无厌?"金玉珠宝,饥不可食,寒不可衣"。中国古人已知不是人之必须,已过了千年之后的文明社会,尚不悉此大道理么?
用现在的科技,人类完全可以制造黄金,这一点当然毫无疑问。
根据元素周期表,同学们可以轻易发现,汞只比金多一个质子,只要把汞原子中的一个质子干掉,那么就可以制造金元素啦。早在六七十年代,核能物理实验室就已经做过相关实验,并取得成功。相当于点石成金啦。
可是为什么现实生活中,没有一个企业或者团体继续运作这件事情呢?也就是说,为什么人造黄金为什么没有商业化呢?很简单,因为入不敷出啊!为了得到那么一丁点金元素,耗费的能源投入,简直称得上天文数字啦,赔本买卖,当然做个实验无所谓,但量产那就不靠谱啦。
还有没有其他手段,人类可以做到点石成金呢?这个金元素,或者其他重金属元素,其实说到底都是第一代太阳超新星爆发后,给予我们的馈赠!太阳核聚变反应只能合成到铁元素,然后在自身引力作用下,核心部分坍缩,引发爆炸,生成大量的重元素,包含黄金。如果人类可以自由飞向宇宙,星云的残骸陨石,就有可能开采到金矿。
但是,想一想,这个成本不是更高了吗!还是专心把可控核聚变搞出来,获取无限能源先吧,那是再来合成金子,想要多少又多少啦!
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用现在的科学技术,人类能够造出黄金吗?目前来看难,重金属的制造所需的洪荒之力是人类难以企及的。
对金属的使用,从人类处于蒙昧时代已经开始。最开始是直接从自然拾取纯的金属块,稍加加工即用于切割工具或者佩戴饰物。稍后逐渐学会金属冶炼和提纯,把金属元素从矿石中通过矿物筛选和还原反应把金属元素从其化合物中提取出来。再之后学会其他微量元素的配比添加,得到具有某些特殊属性的特种金属材料。
这里说的“创造黄金”,并不是金属的冶炼,而是人类把一种元素转化成另一种元素。目前,人类已经掌握的元素间的转换有核裂变和核聚变等核反应手段,它们分别利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式和氘或氚等轻原子核的热核反应的原理。大家所期望的“点石成金”还停留在幻想层面。
黄金的化学性质稳定,是一种稀有的贵重金属,不仅可以制作首饰,在金融、电子产业、航天航空领域也有广泛重要的应用。古代的很多民族,就将黄金的金属属性充分利用,黄金的贵重性凸显了出来。古时候的人就希望有一天能够实现“点石成金”的梦想,人类在今天已经实现了这种梦想。
用化学的方法无法将一种元素变成另一种元素,不过可以通过核反应去改变原子核内的质子数,这样就制造出了新的元素。当人类第一次实现人工核反应的时候,就意识到人类可以实现点石成金的梦想。
金在元素周期表中排第79位,80号元素汞比金多了一个质子。可以查到的第一次真正点出黄金是1941年用中子轰击汞制造出黄金,中子轰击汞的过程中可能将原子核中的一个质子轰击了出来,同时有一些中子被俘获从而制造出了黄金。不过这个过程耗资巨大,制造出的黄金价值远远不及成本。与此类似的用各种粒子或原子核轰击其他原子核制造出黄金的方法都是得不偿失。
有没有其他的廉价生产黄金的方法?目前看还找不到理论上的可能,包括人类现在开采出来的黄金,其生产过程只能让人类望洋兴叹。
宇宙中含量最多的元素是最简单的氢,其原子核只有一个质子,一个电子和一个质子就构成了氢原子。恒星是元素制造厂,恒星可以将氢元素聚变成重的元素,最多一直到26号元素铁。铁之后的元素可以通过超新星爆发或中子星与其他天体碰撞制造出来。今天你身上金光闪闪的首饰,那就是来自遥远年代里一颗恒星留下的残骸。人类可以用这种方法制造黄金吗?
黄金黄灿灿的惹人喜爱,是地球形成时和天外陨石撞击带来的,地球本身自然条件不会生成,储量有限,开采困难,而且开采一点就少一点,由此得到人类的青睐。
古代人就迷恋炼金术,“点石成金”是一个人类有文明以来就存在的梦想。因为金子是财富的象征,所以大家都梦寐以求。可惜那个时代的人们根本不知道世界上的万事万物是怎么来的,因此只能劳民伤财一无所获。
现代科学洞悉了元素的奥妙,原来所有的元素不同,都是因为原子核的质子数量不同,就形成了不同的元素。所以人类就可以改变后者制造元素了,但说说容易,做起来却是极难。
现在人类已经知道这个世界有118种元素,其中92种是在自然界发现的,26种是人工制造出来的。这些制造出来的元素都是通过核聚变的方式,有较轻元素聚变得到更重的元素。
其实人工制造的元素也是自然界应该存在的,只不过这些元素半衰期太短,在自然界就很难找到而已。因此就有了人工制造的元素。
人造元素实际上就是用某种元素的原子核作为“炮弹”来轰击另一种元素的原子核,这种“炮弹”的能量达到很高程度时,会“击穿”原子核的外壳,将自己融入到被轰击的原子核中,使原来较轻的核变成较重的核,这个新元素就诞生了。
核聚变的激发条件是很高的,一般需要上亿度的温度或者几千亿个大气压的压力。比如太阳中心的氢核聚变成氦核,就是在3000亿个大气压的压力下进行的,相比之下,太阳中心1500万度的温度完全不足以维系这种聚变的持续性。
在地球上,人类目前还没有办法制造类似太阳中心的压力,所以核聚变就只能用提高温度的办法解决。但有什么样的容器才能容纳这么高的温度呢?这就是很大的难点。现在世界上可控核聚变主要的实验装置叫做全超导托卡马克,采用的是磁力约束。
而人造元素一般都是在对撞机中制造出来的,将一个粒子加速到接近光速,轰击某个原子核,会产生亿度以上的高温和惊人的高压,使两个原子核发生融合反应,就是核聚变。比如用硼(原子序数为5)轰击锎(原子序数为98),就得到了103号元素铹;用铬(原子系数为24)轰击铅(原子序数为82),得到106号元素喜(有金字偏旁)。
答:理论上是可以做到的,但是付出的成本,将远远高于黄金本身的价值,比如汞的同位素Hg-197,通过β衰变就可以转变为稳定的金-197。
元素周期表中的1~118号元素,都已经被人类发现或者制造出来,金元素(Au)是第79号元素,其中Au-197是金的稳定同位素,其余金的同位素都是不稳定的。
如果某种化合物中含有金元素,那么通过一定的物理化学方法,就一定能把金元素提取出来,但是这并没有实现真正意义的“点石为金”,因为化学反应并不会改变原子的内部结构。
在核反应中,理论上我们有不止一种办法,能把一种原子转变为另外一种原子,比如下面:
(1)核聚变;
(2)核裂变;
(3)原子衰变;
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