Хочете створити золото в лабораторії? Хіміки запевняють, що це цілком реально! Однак є одна крихітна, але суттєва проблема: для цього знадобиться або ядерна реакція, або потужний прискорювач частинок, або ж енергія, порівнянна з вибухом наднової, пише T4.
Більша частина золота, що знаходиться на нашій планеті, має позаземне походження. У давнину, коли масивні зірки вибухали як наднові, або ж стикалися нейтронні зірки, вони вивільняли колосальну кількість енергії. Ця енергія перетворювала легші елементи на важкі метали, включаючи золото. Атомарне золото розсіювалося космосом, потрапляло у Землю під час її формування, а потім виходило на поверхню, готове сяяти.
Завдяки сучасним технологічним досягненням, схожого ефекту можна досягти в лабораторії, тобто вчені можуть “виготовляти” золото з інших елементів. Однак для цього потрібна настільки величезна кількість енергії, що процес виявляється вкрай неефективним і, по суті, безглуздим з практичної точки зору.
Кожен атом золота має ядро з 79 протонами, що й визначає його атомний номер. Теоретично, можна видалити один з цих протонів, щоб отримати платину (атомний номер 78), або додати один протон, щоб отримати ртуть (атомний номер 80). На жаль, це набагато легше сказати, ніж зробити. Золото є майже хімічно інертним і одним з найменш реакційноздатних хімічних елементів. Його надзвичайно стабільні атоми чинять стійкий опір більшості спроб їх змінити.
Один зі способів знайти його “ахіллесову п’яту” – це використання ядерних реакцій, тобто процесів, що змінюють атомні ядра шляхом додавання або видалення протонів. Як показав експеримент 1941 року, якщо правильно опромінити ртуть нейтронами, вона виділяє протон і перетворюється на золото. Варто зазначити, що це будуть радіоактивні ізотопи золота, але все ж таки золото. Аналогічно, подібного ефекту можна досягти за допомогою ядерних реакцій платини, які змушують її отримувати протон і створювати радіоактивне золото.
Інший метод отримання золота передбачає втручання в атоми за допомогою прискорювача частинок. У Великому адронному колайдері ЦЕРНу фізики змогли створити золото, зіштовхуючи ядра свинцю (атомний номер 82) одне з одним. Зіткнення ядер свинцю з надзвичайно високою енергією призводить до утворення кварк-глюонної плазми – гарячого та щільного стану матерії, який, як вважається, заповнював Всесвіт приблизно через мільйонну частку секунди після Великого вибуху. Ядра, що зіштовхуються, ледь уникають прямого контакту, створюючи інтенсивну хвилю в електромагнітному полі, яка вириває три протони, утворюючи таким чином золото. Проте, як і у випадку з ядерними реакціями, цей процес надзвичайно енерговитратний і дозволяє отримати лише “скороминущу” кількість золота, незважаючи на колосальні витрати енергії. Коротко кажучи, для створення синтетичного золота вартістю в кілька мізерних доларів знадобляться мільйони доларів на енергію та обладнання. Для деяких методів витрати, ймовірно, будуть ще вищими.
Нобелівський лауреат, хімік Гленн Сіборг, під час відомої серії експериментів у 1980-х роках зміг перетворити атоми вісмуту (атомний номер 83) на золото в лабораторії Лоуренса в Берклі. Він досяг цього, бомбардуючи вісмут ядрами вуглецю за допомогою прискорювача частинок, відщеплюючи достатню кількість протонів, щоб деякі ядра перетворилися на золото.
Експеримент Сіборга, хоч і підтвердив теоретичну можливість створення золота, виявився абсолютно нежиттєздатним як спосіб швидкого збагачення. Сам Сіборг, коментуючи це для Associated Press, зазначив: «Видобуток золота за допомогою цього експерименту коштуватиме понад один квадрильйон доларів за унцію». Це яскраво демонструє, що лабораторне виробництво благородного металу залишається надзвичайно дорогим і неефективним.
Раніше вчені виявили організм, який харчується золотом.
