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咱们能把铅变成金子吗?能!但是有放射性

来源:企鹅电竞官网    发布时间:2023-10-29 14:59:02

  新浪科技讯 北京时间6月1日音讯,据国外新闻媒体报道,你有没有梦想过一夜暴富?从铅等廉价的金属中提炼出黄金似乎是一个很诱人的主见,这也是中世纪炼金术士们企图完结的方针。所以,他们设想了一种“贤者之石”,在西方炼金术中又被称为“全能药”,能赋予食用者永生不老和治好一切疾病的才干,并带来数不清的财富。“全能药”最令人兴奋的特性之一是,它可以将包含铅在内的任何贱金属,转化为闪闪发光的黄金。这种将一种元素转化为另一种元素的进程被称为“嬗变”。

  不过,“全能药”仅仅传说中的东西,历史上的炼金术士都从来就没把铅变成金子。他们注定要失利,由于任何惯例的化学反应都无法把铅变成金。那么,在现代国际,科学家们能否凭仗继续不断的开展的化学常识和先进东西,完结这一化学豪举?

  其实经过某种办法把铅这样的贱金属转变为黄金是或许的,但从中能得到多少黄金却是一个问题。

  让咱们从最基本的元素概念说起。将铅转化为金意味着将一种元素转变为另一种元素。每一种元素都是由组成原子核的质子数(称为原子序数)和中子数(质子质量+中子质量=质量数)来界说的;对元素的界说而言,电子的数量并不那么重要。

  铅的原子序数是82,即原子核中有82个质子,而金的原子序数是79。要把一种元素变成另一种元素,就必须改动原子核中的质子数。

  在坚持质子数不变的一起,假如改动原子核中的中子数,就会发生相同元素的不同“味”,即同位素。铅有4种天然的安稳同位素,以及多种在试验室中发生的其他同位素。在一切安稳元素中,铅具有最高的原子序数,其3个同位素是较重元素的首要核衰变链的结尾——一切原子序数高于铅(82)的元素都具有放射性。

  每一种元素都是由组成原子核的质子数(称为原子序数)和中子数(质子质量+中子质量=质量数)来界说的

  作为亚原子粒子,质子和中子被坚持原子核安稳的强壮核力捆绑着,战胜这些力需求巨大的能量。从原子核中移除一个质子或中子就像在魂灵不纯真的情况下测验举起雷神之锤,向原子中添加一个亚原子粒子则像企图迫使同一极的磁铁触摸。并且,添加或削减亚原子粒子的进程都会开释出过量的能量。

  假如咱们的确成功地改动了原子核的组成呢?答案是,这会打乱元素内部力气的平衡,然后给元素带来“身份危机”。该元素会开端开释亚原子粒子,以到达更安稳的状况,这与放射性衰变的进程相似。

  具有较大原子核的原子无法很好地操控本身巨细,这使得它们很不安稳,会经过开释质子和中子(α衰变)、电子(β衰变)和电磁辐射(γ衰变,即开释伽马射线)来减轻额定的分量。

  元素周期表中在铋(原子序数83)之后的大多数元素都是放射性元素。不过,放射性衰变并不是出产黄金的好办法。首要,放射性元素需求数月(有的需求数年乃至数千年)才干衰变为更一般的元素,如镭-226的半衰期为1600年。其次,放射性衰变开释的辐射会导致癌症和甲状腺问题等疾病。

  第三,铀、钍和镭在衰变完毕后终究都变成了铅。铅是安稳元素,不会进一步衰变。这一点很可惜,由于金只比铅少3个质子。

  排除了放射性衰变,还有什么办法可以把铅变成金?科学家现已有了好几个挑选。

  事实上,用铅来制作黄金并不是一个好战略,由于铅比金多3个质子。更好的挑选是运用汞(比金多1个质子)或铂(比金少1个质子)

  将贱金属转化为黄金的最早试验始于1924年。日本研讨者(Nagoaka)和德国研讨者(Miethe和Stammreich)各自独立进行了试验,将汞置于高电流中,使其转变为黄金。但是,后来进行此类试验的研讨人员得到了负面的成果,使这些发现堕入争议。因而,用电来点汞成金或许并不实际。

  另一种挑选是用质子和中子等亚原子粒子炮击汞或铂。1941年,研讨人员用快中子炮击汞,使这种金属转变为金和铂。1936年,研讨人员用氘核(具有一个质子和一个中子的原子核)炮击铂,使其发生放射性铂同位素并衰变为金。

  假如你有很多可用的铅,那或许也能用质子炮击的办法取得黄金。在1996年的一项试验中,研讨人员用600MeV的质子炮击铅之后取得了金。

  假如你开端梦想经过这种办法来制作黄金致富,那仍是早点抛弃吧。首要,经过质子炮击办法得到的黄金大部分都具有放射性,意味着它或许会衰变。不幸的是,现在还没有一点化学办法能将放射性金转化为一般金。

  其次,一切这些试验所取得的金质量都少于1毫克,价值简直能忽略不计。一份试验记载中写道,Miethe和Stammreich取得的黄金只值1美元,却花费了他们6万美元!因而,即使你从这些试验中得到了一些有价值的金子,你也现已负债累累了。

  对进行这些试验的研讨人员来说,他们更感兴趣的是原子及其亚原子粒子的行为,而不是获取黄金致富。事实上,他们更有或许经过这一些试验发现一些真实有用的东西,比方某种极为丰厚且可继续的动力。

  科学家现已使用嬗变技能发明了一些新元素。钷、锝等元素以及镧系和锕系中的许多元素都是人工的。2020年,有研讨称经过用铋原子炮击锌原子的办法,发明出了一种原子序数为113的新元素。一名参加该项意图研讨人员表明,在进行了40多亿次炮击之后,他们才三次制作出了这种元素。(任天)

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