通过物理方法有没有可能制造出黄金?

首先给答案:“可以!百分之一万的可以!”,但是我不建议这么做,因为成本会高让人想哭。

运用物理的手段来制造黄金,主要有以下的几种方案。

1.核聚变

恒星一直都在进行这种操作,宇宙中有无数个这种“元素加工厂”在加班加点的工作。但是很遗憾的是,恒星的核聚变会在生成26号元素后停止聚变反应。因为铁的比结合能最高,比铁轻的元素聚变能释放能量维持核反应继续,从铁元素开始,聚变就需要吸收能量了。

那么地球上的黄金是怎么来的呢?它来自于超新星爆发和中子星碰撞中产生,恒星生命的后期会根据自身质量大小变成白矮星、中子星或者黑洞,在这一变化过程中会发生超新星爆发,爆发产生的能量会制造出比铁更重的元素,这其中就包含金元素。

现在原理和方法都有了,很明显,我们并不能使用这种方式来制造黄金,不过不要怕,我们还有B方案。

使用粒子对撞机,把一个粒子加速到接近光速,轰击某个原子核,这样两个原子核融合后也能制造出新的元素。1989年,美国人使用铋原子核轰击铋原子核,结果有四个质子被轰了出来,然后这个铋就摇身一变成了金。

不过使用对撞机生成的是单个的原子,哪怕连续工作几万年也得不到一克黄金。

2.核裂变或者原子衰变

使用氦核撞击某些重元素的原子核,有几率使原子发生裂变,然后得到金的同位素,但是这些同位素都极不稳定,会很快衰变成另外的元素。

其中只有80号汞的同位素Hg-197通过β衰变释放一个高能电子后,可以转变为稳定的金-197,这个方法听起来比较靠谱,不过Hg-197同样不便宜。

据传言,日本的科学家使用强伽马射线照射水银两个多月,得到了几十公斤的黄金和一百多公斤的白金,然后一核算成本,一克黄金差不多要1500美元,比市场价高了几十倍,赔本了!

最后总结一下,我们可以使用并且已经使用物理的方法制造出了黄金,但是因为成本高昂,无法普及。

首先感谢邀请。我们的宇宙诞生于138亿年前,大爆炸构成了今天的世界。如果没有大爆炸,地球、太阳甚至整个宇宙也不会出现。我们知道,当恒星燃烧到末期后,它的内部会堆积大量的铁,既然铁无法核聚变,为何今天的地球上却有着比铁更加中的元素呢!比如黄金!

就连天上的太阳也是如此。太阳由原始的氢气所凝聚,当它释放光和热时,会引起核聚变,从而氢元素开始凝聚为更重的元素氦。当元素一步一步的融合,直到变为铁的时候,由于铁是非常稳定的元素,恒星的质量和能量不足以将铁压缩,这样铁就会堆积,继而恒星变得越来越大。

因此地球上的黄金和太阳是没有关系的。那么我们知道,当一些超大质量恒星坍缩时,由于它的质量异常的庞大,会导致它在膨胀的同时,内核继而开始收缩最终坍缩后,铁就会变为更加重的金属元素。例如中子星,它的构造就是极为重的元素。以至于它被称为宇宙中最终的恒星。

同理,当恒星的核心坍缩为中子星的时候,内部的压力会释放,这样就会点燃整个恒星,引起超新星爆发。超新星爆发的能量有多强呢?它一秒钟释放的能量超过了太阳一生释放能量的总和的万亿倍之多,它的亮度更是达到了太阳的千亿倍。即使在银河系中,都能够看的非常明亮。而就是这个时候,比铁更加重的元素在高温和高压的情况下出现了。

对比今天的地球,你会发现虽然人类研究了核武器。并且学会了使用核聚变。但是这点能量连太阳的万亿分之一都不到,更不用提达到太阳万亿倍的超新星了。因此从物理上,来看,黄金是无法被制造的。它们都是大自然的产物,人类没有能力去制造它。就算把太阳引爆了,依然无法制造出黄金。

一个科普天文爱好者!本文由宇宙V空间原创,转载请注明出处!如果你对这篇文章有疑问,请在下方评论和留言!

谢谢邀请,太先进了,制造黄金,也许黄金在地球比较稀小,可能在宇宙的某一处比较多,而是纯金,比较哈巴河,英德,天然金超过公斤的。

答:理论上可以通过核物理的方法,把其他元素转变为金元素,比如汞的同位素Hg-197,通过正β衰变可以转化为常规的金-197,但是Hg-197本身的成本就非常高,这样的方法来制造金得不偿失。


在化学元素周期表中,科学家已经发现了1~118号元素,并且基本摸清了所有元素的性质;在300多年前,牛顿建立经典力学后,开始迷恋于炼金术,以至于牛顿晚年浪费了大量的时间,但是没有取得任何成就。

金是日常生活中多见的贵重金属,也是79号化学元素,其中金-197是唯一的稳定同位素,并且含量几乎占了100%,其他金的同位素都具有放射性。

化学方法只会改变元素的外层电子分布,并不会影响到原子核,这也是牛顿研究炼金术失败的原因;在核物理中,我们有很多方法,来改变原子核中的质子数和中子数,从而改变元素的属性,比如下面两种方法:

一、轰击重原子核

我们利用加速器,用氦原子核或者质子,去轰击重原子核,就有可能使重原子核发生裂变,从而生成其他原子核,生成物中或许就有金-197。当然也有可能氦原子核和质子在撞击过程中,被目标原子核吸收,从而转化为其他元素。

但是这种方法的成本极高,不仅需要建造数百亿人民币的加速器,运行过程中还需要巨大的电量供应,一般只作为科学研究用,用来生产金子是得不偿失的。

二、重核衰变

一些放射性元素,在自发衰变后,就有可能得到金-197,比如:

(1)80号化学元素汞,其同位素Hg-197,通过正β衰变释放一个正电子后,就转变为常规的金-197。

(2)78号化学元素铂,其同位素Pt-197,通过β衰变释放一个电子后,也能转变为常规的金-197。

但是Hg-197和Pt-197本身在自然界中的含量就极低,其价格并不比金-197便宜,所以这种方法也是行不通的。

另外,还有一些其他的放射性元素,在衰变后也会转变为金的其他同位素,但不久后会继续发生衰变,其中金-195的半衰期最长,为186天,这些金的放射性同位素没有实际价值,只能用于科学研究。


我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!

从理论上说,当然可以。不过很可能得不偿失。

如果是利用核聚变技术的话。开始时,你只要能提供足够使原子核克服库仑斥力撞击在一起的能量,基本就可以了。不过当你进行到铁时,会有新的麻烦。因为铁原子核是最稳定的。要继续进行下去,创造比铁还重的元素,你就要提供的超新星爆发级别的环境。

不过要提供这么高温度为粒子加速,实在太难了。不如改进一下,改用对撞机,利用加速器给粒子加速。但是这样生产速度恐怕完全不够。

还可以利用地球上已有的重原子核。利用α粒子、质子、中子等轮番轰击重原子核,中间过程还有各类衰变。只有设计好流程,最终就可以得到黄金。但这成本恐怕不止造出的那一点黄金。

不能通过物理方法制造出黄金,但有人曾经用工业方式制成与黄金同样化学成分的工业黄金,但此种黄金生产成本比提炼天然黄金要贵得多,而且此种黄金不稳定並有放射性,过段时间后这种黄金又会返回原样。

这只能通过核聚或核裂变方法。大规模生产还做不到,只能通过核子对撞的方法,少量金原子产生。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;以后分离提纯技术成熟了,成本降下来了,把分散在土壤中的少量金子提纯出来。

另外,地球上的金子应该主要在地球深处,地壳上的都是通过火山喷发喷上来的。还有一些稀有的重金属都是这么从地球深处喷出来的。

以后核技术手段先进了可以“点石成金”,估计至少得3、4百年以后。

实际上是可以的,只不过技术难度和成本比黄金本身的价值高太多了。我们知道各种元素的差别在于它们的原子中质子、中子和电子的数目不同,特别是原子中质子的数目不同。如果用人工的方法能够改变原子核中质子的数目,就可以把一种元素变成另一种元素。这就是说,只要能从序号大于79的某种元素的原子中取掉一些质子,或给序号小于79的元素的原子中增添一些质子,使它们的质于数为79的话,就可以把这些非79号元素转变成了79号元素金。但是给原子增减质子并不像给一个容器装取豆子那样的简单。原子核十分的“坚固”,要破坏它需要十分巨大的能量。据计算,从原子核内取出一个质子所需的能量比把一个分子破裂成原子所需要的能量要高出一百万倍。因而, 在化学反应过程中,原子核总是“安然无恙” ,利用任何化学手段及普通的物理方法(比如升温)只能导致原子的重新组合或分子破裂成原子,这就是炼金术士制造不出黄金的根本原因。要实现原子间的嬗变,必须在特殊装置中,利用核反应来完成。

现代科学技术已证明,在巨型粒子加速器中,用超高速的质子、中子、氘核、a粒子等“粒子炮弹”去轰击原子,原子可被击破,其后,质子、中子和电子便可以重新组合成新的原子。

不出科学家所料,1941年,人类数千年来的“人造黄金”梦终于变成了现实。美国哈佛大学的班布里奇博士及其助手,利用“慢中子技术”成功地将比金原子序数大1的汞变成了金。1980年,美国劳伦斯伯克利研究所的研究人员、又一次把83号元素铋转变成了金。他们把铋置入高能加速器中,用近乎光速的粒子去轰击铋的原子核,结果4个质子破核而出,剩下了79个质子,铋原子的结构便发生了相应的突变,一跃而成为金原子。用类似的方法,他们把82号元素铅也变成了金。

遗憾的是,黄金目前只能用这样的人工方法制造,且只能在极少数拥有高科技的实验室里进行。所以以这种方式获得黄金这个方法的实用价值是非常低的。

想法很有创意,但我可以明确回答你:以目前科技水平根本做不到,无论物理还是化学方法,如果能做到,全世界这么多科学家早就搞出来了。

化学方法做不到的原因:化学反应是核外电子的变化,也就是反应前后,两元素的核外电子分布规律的改变,但不会改变元子核的结构,比如说食盐中的钠元素与单质钠的原子核完全相同,但核外电子分布不同。所以用化学方法只能把金的化合物转化成单质金。

物理方法做不到的原因:首先,原子核中核子(质子和中子的统称)间的强相互作用十分巨大,质子间的库仑力(电荷间的相互作用力)与其比起来就是完全忽略不计,所以原子核就变得十分紧密,体积很小,可以说密度无穷大,外力根本不可能将它分开和组合;其次,至于核反应,不是你想像的那样,并不是想要哪两种原子核发生聚变就可以发生的,能发生的可以人为促使发生,不能发生的就无能为力,就是说核聚变不能假设,核裂变也是如此。

综上可以得出结论:物理化学方法不能制造金元素。希望我的回答对你有用。

科学就是变不可能为可能,人类发展到一定阶段,回头一看,原来的发明多么简单多么可笑,可就是这些幼稚的简单发明让人类经过漫长岁月的实践摸索出来,改变原子核,使电子重新排列,成为新元素新物质,是未来物理学的方向,人类向微观世界迈进

搞事情!那些不能说的秘密都在这里   关注公众号:百科派  

         

本文来自网络,不代表百科派立场,转载请注明出处:http://www.xinglongcang.com/1499.html

作者: admin

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。

联系我们

联系我们

0898-88881688

在线咨询: QQ交谈

邮箱: email@wangzhan.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部