梦想成真炼金术不再是神话,可代价有

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无论是古代还是近代,无论是东方还是西方,都有一群“痴心妄想”的人。黄金,一直是人类早期最有价值的货币,可它的开采难度和存储量稀少,所以备受人们的追捧。

一些脑洞大开的人,就想出了“点石成金”的方法,企图用廉价的石头、矿石或者其它金属,通过炼金术或者“仙法”,将它们变成金灿灿的黄金。

懂点物理常识的人都知道,古代的炼金术和仙法都是无稽之谈,不可能实现。但近代科学,已经摆脱了宏观物理的束缚,进入了微观粒子领域。所以“点石成金”真的能够实现了,只不过需要付出的代价太大。

宏观物理和化学不可能“点石成金”

不管是“点石成金”,还是“点铅成金”,本质上都是企图将一种元素改变成为另一种元素。这其中涉及到了元素问题,在初中课本里,我们知道了元素是由单质中原子核的质子数和中子数来定义的(跟电子数没有太大关系)。

金的质子数(称为原子序数)为79,铅的原子序数为82,想要将铅或者其它石头变成金,就必须增加或者减少原子核的质子数。

(小知识:铅金属比较特殊,它具有最高的原子序数,其三个同位素是较重元素的主要核衰变链的终点——所有原子序数高于铅(82)的元素都具有放射性。)

宏观物理我们一般认为是研究看得见的物体、物质的物理特性,而化学主要研究物质的结构、组成和性质的变化规律,创造新物质的科学。两者都是十分重要的基础科学,但是它们都没有接触到改变元素的领域。

近代科学发展出了微观物理领域,才让我们接触到了“点铅成金”,改变元素的层次。所以在古代和近代,宏观物流和化学是无法做到“点石成金”的。

微观物理让我们接近“神之领域”

想要让其它元素变成金元素,有两个方法。第一种相对普通,就是让元素通过辐射来嬗变。因为原子核里的质子和中子都被强大的核力束缚着,想要将它们拆散,就等于是空手掰钢筋,需要极大的外力。

想要向在稳定的原子核内部增加亚原子粒子,就像是强迫两块同极磁铁和在一起。原子核就是一个团结的村子,很难从内部分裂,也很难接受外人。

想要解决原子核的团结问题,就需要扰乱内部的力量平衡,元素就会产生“假象”,为求平衡,会开始释放自身的亚原子粒子,以此来保证自身的稳定状态。

说白了就是元素的放射衰变过程。

上面也说了,铅元素原子序数以上的其它物质内部其实都不稳定,都具有放射性。这些原子序数大于83的元素大部分都会衰变成其它物质。比如铀、钍和镭在经过衰变之后,就会变成稳定的铅元素。

这种靠辐射衰变成其它元素的过程,我们称之为嬗变。理论上来说,是存在一种物质在衰变之后会变成金元素的,这就是第一种方法。

第二种方法,人工转变元素。其实这个方法大家应该不陌生,像我们所熟知的核聚变,核裂变本质上都是改变了元素(氘和氚核聚变成为氦,铀核裂变是生成钡和氪)。

所以,我们可以利用铅(原子序数83)、汞(原子序数80)或者铂(原子序数78)来制造金(原子序数79)。

而科学家也确实这么干过,年的时候研究人员就用快中子轰击汞,让它变成了金和铂。年的时候,研究人员用氘核轰击铂,产生的同位素也衰变成了金。综上所述,“点铅成金”或者“点石成金”在现代科学理论上是能够成功的。

这方法让人类接近了“神”的领域,因为只有神能改变物质,创造物质。

但是你也不要太过兴奋,这里面也是有坑的。

“点铅成金”的拦路虎

虽然研究人员从理论到实践都完成了“点铅成金”,可这和我们想要的还是有点区别的。我们希望得到的是数量巨大,能够放心使用的金子。

让人悲伤的是,这些通过嬗变或者快中子撞击形成的金子,根本达不到我们的要求。首先是数量,这些实验制造出来的黄金质量,都没有超过1毫克。可制造它们所花费的实验资金,则高达6万美元(还是上个世纪的美元)。

从经济学角度上来看,这是得不偿失的行为。其次,这些黄金都含有放射性,对人体的危害是一处致命伤,没有办法将它转变为普通黄金又是一处致命伤。

所以现阶段的人类,还无法利用科学手段去制造成批量的黄金。大家以后不要做这些不切实际的梦了,好好工作才是赚钱的正确门路。

总结

科学家研究“点铅成金”,并不是为满足自己的“发财梦”,而是为了研究微观粒子的物理现象。想要依靠这条路发财的人可能失望了,但也不要气馁,未来的科技发展,说不定真的能实现有效的“点石成金”呢?

相信科学,才能带来更美好的生活!

#物理#



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