通過物理方法有沒有可能製造出黃金?

國珍與松花粉


首先給答案:“可以!百分之一萬的可以!”,但是我不建議這麼做,因為成本會高讓人想哭。

運用物理的手段來製造黃金,主要有以下的幾種方案。

1.核聚變

恆星一直都在進行這種操作,宇宙中有無數個這種“元素加工廠”在加班加點的工作。但是很遺憾的是,恆星的核聚變會在生成26號元素後停止聚變反應。因為鐵的比結合能最高,比鐵輕的元素聚變能釋放能量維持核反應繼續,從鐵元素開始,聚變就需要吸收能量了。

那麼地球上的黃金是怎麼來的呢?它來自於超新星爆發和中子星碰撞中產生,恆星生命的後期會根據自身質量大小變成白矮星、中子星或者黑洞,在這一變化過程中會發生超新星爆發,爆發產生的能量會製造出比鐵更重的元素,這其中就包含金元素。

現在原理和方法都有了,很明顯,我們並不能使用這種方式來製造黃金,不過不要怕,我們還有B方案。

使用粒子對撞機,把一個粒子加速到接近光速,轟擊某個原子核,這樣兩個原子核融合後也能製造出新的元素。1989年,美國人使用鉍原子核轟擊鉍原子核,結果有四個質子被轟了出來,然後這個鉍就搖身一變成了金。

不過使用對撞機生成的是單個的原子,哪怕連續工作幾萬年也得不到一克黃金。

2.核裂變或者原子衰變

使用氦核撞擊某些重元素的原子核,有幾率使原子發生裂變,然後得到金的同位素,但是這些同位素都極不穩定,會很快衰變成另外的元素。

其中只有80號汞的同位素Hg-197通過β衰變釋放一個高能電子後,可以轉變為穩定的金-197,這個方法聽起來比較靠譜,不過Hg-197同樣不便宜。

據傳言,日本的科學家使用強伽馬射線照射水銀兩個多月,得到了幾十公斤的黃金和一百多公斤的白金,然後一核算成本,一克黃金差不多要1500美元,比市場價高了幾十倍,賠本了!

最後總結一下,我們可以使用並且已經使用物理的方法制造出了黃金,但是因為成本高昂,無法普及。


宇瑤雜談


就連天上的太陽也是如此。太陽由原始的氫氣所凝聚,當它釋放光和熱時,會引起核聚變,從而氫元素開始凝聚為更重的元素氦。當元素一步一步的融合,直到變為鐵的時候,由於鐵是非常穩定的元素,恆星的質量和能量不足以將鐵壓縮,這樣鐵就會堆積,繼而恆星變得越來越大。

因此地球上的黃金和太陽是沒有關係的。那麼我們知道,當一些超大質量恆星坍縮時,由於它的質量異常的龐大,會導致它在膨脹的同時,內核繼而開始收縮最終坍縮後,鐵就會變為更加重的金屬元素。例如中子星,它的構造就是極為重的元素。以至於它被稱為宇宙中最終的恆星。

同理,當恆星的核心坍縮為中子星的時候,內部的壓力會釋放,這樣就會點燃整個恆星,引起超新星爆發。超新星爆發的能量有多強呢?它一秒鐘釋放的能量超過了太陽一生釋放能量的總和的萬億倍之多,它的亮度更是達到了太陽的千億倍。即使在銀河系中,都能夠看的非常明亮。而就是這個時候,比鐵更加重的元素在高溫和高壓的情況下出現了。

對比今天的地球,你會發現雖然人類研究了核武器。並且學會了使用核聚變。但是這點能量連太陽的萬億分之一都不到,更不用提達到太陽萬億倍的超新星了。因此從物理上,來看,黃金是無法被製造的。它們都是大自然的產物,人類沒有能力去製造它。就算把太陽引爆了,依然無法制造出黃金。

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宇宙V空間


實際上是可以的,只不過技術難度和成本比黃金本身的價值高太多了。我們知道各種元素的差別在於它們的原子中質子、中子和電子的數目不同,特別是原子中質子的數目不同。如果用人工的方法能夠改變原子核中質子的數目,就可以把一種元素變成另一種元素。這就是說,只要能從序號大於79的某種元素的原子中取掉一些質子,或給序號小於79的元素的原子中增添一些質子,使它們的質於數為79的話,就可以把這些非79號元素轉變成了79號元素金。但是給原子增減質子並不像給一個容器裝取豆子那樣的簡單。原子核十分的“堅固”,要破壞它需要十分巨大的能量。據計算,從原子核內取出一個質子所需的能量比把一個分子破裂成原子所需要的能量要高出一百萬倍。因而, 在化學反應過程中,原子核總是“安然無恙” ,利用任何化學手段及普通的物理方法(比如升溫)只能導致原子的重新組合或分子破裂成原子,這就是鍊金術士製造不出黃金的根本原因。要實現原子間的嬗變,必須在特殊裝置中,利用核反應來完成。

現代科學技術已證明,在巨型粒子加速器中,用超高速的質子、中子、氘核、a粒子等“粒子炮彈”去轟擊原子,原子可被擊破,其後,質子、中子和電子便可以重新組合成新的原子。

不出科學家所料,1941年,人類數千年來的“人造黃金”夢終於變成了現實。美國哈佛大學的班布里奇博士及其助手,利用“慢中子技術”成功地將比金原子序數大1的汞變成了金。1980年,美國勞倫斯伯克利研究所的研究人員、又一次把83號元素鉍轉變成了金。他們把鉍置入高能加速器中,用近乎光速的粒子去轟擊鉍的原子核,結果4個質子破核而出,剩下了79個質子,鉍原子的結構便發生了相應的突變,一躍而成為金原子。用類似的方法,他們把82號元素鉛也變成了金。

遺憾的是,黃金目前只能用這樣的人工方法制造,且只能在極少數擁有高科技的實驗室裡進行。所以以這種方式獲得黃金這個方法的實用價值是非常低的。


理工男餘歌


答:理論上可以通過核物理的方法,把其他元素轉變為金元素,比如汞的同位素Hg-197,通過正β衰變可以轉化為常規的金-197,但是Hg-197本身的成本就非常高,這樣的方法來製造金得不償失。


在化學元素週期表中,科學家已經發現了1~118號元素,並且基本摸清了所有元素的性質;在300多年前,牛頓建立經典力學後,開始迷戀於鍊金術,以至於牛頓晚年浪費了大量的時間,但是沒有取得任何成就。

金是日常生活中多見的貴重金屬,也是79號化學元素,其中金-197是唯一的穩定同位素,並且含量幾乎佔了100%,其他金的同位素都具有放射性。

化學方法只會改變元素的外層電子分佈,並不會影響到原子核,這也是牛頓研究鍊金術失敗的原因;在核物理中,我們有很多方法,來改變原子核中的質子數和中子數,從而改變元素的屬性,比如下面兩種方法:

一、轟擊重原子核

我們利用加速器,用氦原子核或者質子,去轟擊重原子核,就有可能使重原子核發生裂變,從而生成其他原子核,生成物中或許就有金-197。當然也有可能氦原子核和質子在撞擊過程中,被目標原子核吸收,從而轉化為其他元素。

但是這種方法的成本極高,不僅需要建造數百億人民幣的加速器,運行過程中還需要巨大的電量供應,一般只作為科學研究用,用來生產金子是得不償失的。

二、重核衰變

一些放射性元素,在自發衰變後,就有可能得到金-197,比如:

(1)80號化學元素汞,其同位素Hg-197,通過正β衰變釋放一個正電子後,就轉變為常規的金-197。

(2)78號化學元素鉑,其同位素Pt-197,通過β衰變釋放一個電子後,也能轉變為常規的金-197。

但是Hg-197和Pt-197本身在自然界中的含量就極低,其價格並不比金-197便宜,所以這種方法也是行不通的。

另外,還有一些其他的放射性元素,在衰變後也會轉變為金的其他同位素,但不久後會繼續發生衰變,其中金-195的半衰期最長,為186天,這些金的放射性同位素沒有實際價值,只能用於科學研究。


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艾伯史密斯


想法很有創意,但我可以明確回答你:以目前科技水平根本做不到,無論物理還是化學方法,如果能做到,全世界這麼多科學家早就搞出來了。

化學方法做不到的原因:化學反應是核外電子的變化,也就是反應前後,兩元素的核外電子分佈規律的改變,但不會改變元子核的結構,比如說食鹽中的鈉元素與單質鈉的原子核完全相同,但核外電子分佈不同。所以用化學方法只能把金的化合物轉化成單質金。

物理方法做不到的原因:首先,原子核中核子(質子和中子的統稱)間的強相互作用十分巨大,質子間的庫侖力(電荷間的相互作用力)與其比起來就是完全忽略不計,所以原子核就變得十分緊密,體積很小,可以說密度無窮大,外力根本不可能將它分開和組合;其次,至於核反應,不是你想像的那樣,並不是想要哪兩種原子核發生聚變就可以發生的,能發生的可以人為促使發生,不能發生的就無能為力,就是說核聚變不能假設,核裂變也是如此。

綜上可以得出結論:物理化學方法不能製造金元素。希望我的回答對你有用。



站在崑崙看東海


從理論上說,當然可以。不過很可能得不償失。

如果是利用核聚變技術的話。開始時,你只要能提供足夠使原子核克服庫侖斥力撞擊在一起的能量,基本就可以了。不過當你進行到鐵時,會有新的麻煩。因為鐵原子核是最穩定的。要繼續進行下去,創造比鐵還重的元素,你就要提供的超新星爆發級別的環境。

不過要提供這麼高溫度為粒子加速,實在太難了。不如改進一下,改用對撞機,利用加速器給粒子加速。但是這樣生產速度恐怕完全不夠。

還可以利用地球上已有的重原子核。利用α粒子、質子、中子等輪番轟擊重原子核,中間過程還有各類衰變。只有設計好流程,最終就可以得到黃金。但這成本恐怕不止造出的那一點黃金。


知識獵手


這隻能通過核聚或核裂變方法。大規模生產還做不到,只能通過核子對撞的方法,少量金原子產生。成本太高,不划算。目前只能是地球上有多少金子,就多少金子;以後分離提純技術成熟了,成本降下來了,把分散在土壤中的少量金子提純出來。

另外,地球上的金子應該主要在地球深處,地殼上的都是通過火山噴發噴上來的。還有一些稀有的重金屬都是這麼從地球深處噴出來的。

以後核技術手段先進了可以“點石成金”,估計至少得3、4百年以後。


譚宏21


不能通過物理方法制造出黃金,但有人曾經用工業方式製成與黃金同樣化學成分的工業黃金,但此種黃金生產成本比提煉天然黃金要貴得多,而且此種黃金不穩定並有放射性,過段時間後這種黃金又會返回原樣。


大偉140797056


科學就是變不可能為可能,人類發展到一定階段,回頭一看,原來的發明多麼簡單多麼可笑,可就是這些幼稚的簡單發明讓人類經過漫長歲月的實踐摸索出來,改變原子核,使電子重新排列,成為新元素新物質,是未來物理學的方向,人類向微觀世界邁進


大海142581829



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