С самых древних времён люди обожают золото. Во-первых, за то, что оно очень красиво блестит. Во-вторых – что оно не окисляется. Ну и в-третьих – оно легко поддаётся обработке, и из него можно делать всё, что угодно. От украшений до парадных доспехов знатных воинов.
На протяжении столетий люди пытались каким-то образом научиться производить золото, поскольку этот вожделенный металл означал богатство и уважение. Были люди, которые пытались сделать золото и из свинца (или других недрагоценных металлов).
Тогда эта идея не казалась такой глупой, как сегодня. Ведь было давно известно, что вещества могут превращаться в другие вещества в зависимости от того, как их смешивать, нагревать, перегонять и так далее.
Так почему бы не превратить свинец в золото? Считалось, что всё, что нужно для этого сделать, — это найти правильную химическую реакцию, правильный рецепт или правильный ингредиент. Алхимики называли его «философский камень».
Люди, практиковавшие алхимию, не обязательно являлись сумасшедшими. Среди них были и серьёзные учёные. Например, Исаак Ньютон (которого, конечно, во многих отношениях тоже вполне можно было бы назвать ммм… «чудаком»).
На самом деле Ньютон скорее являлся алхимиком, чем физиком, и на протяжении всей своей жизни интенсивно занимался поисками «философского камня». И однажды ему даже показалось, что он нашёл его. Но, несмотря на то что часто Ньютон был прав, в данном случае он ошибся. Философский камень так и остался для него недосягаемой мечтой.
В те годы конечно же Ньютон не мог знать, что химия ни к чему не приведёт. Потому что она может «только» менять связи между разными атомами. Но не может менять сами атомы. А ведь то, является ли элемент золотом, серебром, свинцом или чем-то еще, зависит от количества протонов, содержащихся в атомном ядре.
У золота, например, всегда 79 протонов в ядре. Если не будет 79 протонов, то это уже не золото. Если убрать один протон, то получится не золото, а платина. А если добавить протон, получится ртуть. Свинец имеет 82 протона. И чтобы получить золото из этого металла, нужно сделать сущий пустяк – необходимо удалить три протона из его атома. И вуаля!
Ньютону нужно было просто «выковырять» из ядер свинца лишние протоны и всё (шутка).
Но шутки шутками, а сделать это ой как непросто. Протоны (и нейтроны) в атомном ядре удерживаются вместе сильным ядерным взаимодействием (точнее: сильное ядерное взаимодействие удерживает вместе кварки, составляющие протоны и нейтроны). И не зря это взаимодействие называют «сильным».
Лишь на рубеже 20-го века люди научились изменять состав атомных ядер.
Сначала это получилось сделать через «деление». Это происходит, например, с использованием нейтронов. Если столкнуть нейтрон с атомным ядром, оно его поглотит (количество нейтронов в ядре не меняет элемент — эти элементарные вариации называются «изотопами»). Этот нейтрон даст ядру больше энергии и, оно может стать нестабильным. Проще говоря: если соотношение протонов и нейтронов не сбалансировано, то ядро распадается.
В ядерном синтезе всё происходит наоборот: если столкнуть два атомных ядра с достаточной большой силой, они сольются, образуя при этом атомное ядро другого элемента.
Всё это сегодня регулярно происходит на атомных электростанциях и ускорителях частиц. И сегодня там можно таким образом получать золото. Для этого можно использовать платину или ртуть (упомянутые выше протонные соседи).
Однако использовать платину немного странно (по крайней мере, с экономической точки зрения), поскольку она дороже золота. А вот ртуть, безусловно, может для этих целей подойти. Её нужно просто облучить нейтронами. При этом получается нестабильный изотоп ртути, то есть радиоактивный. И он делает то, что делают все радиоактивные элементы. А именно – распадается! И среди продуктов его распада есть, в том числе, и золото! Ура, товарищи! Неисчерпаемый вечный источник золота найден! Всем по «Ладе-Гранта» и путёвке в Туапсе!
Но есть одна проблема: созданное таким образом золото само по себе может быть радиоактивным. И тогда его не так уж и весело будет копить, делать из него украшения или даже носить во рту в качестве зубной пломбы.
Да и вообще. Получать таким образом золото крайне невыгодно. Потому что так его можно получить крайне мало.
Гленн Сиборг, лауреат Нобелевской премии по химии 1951 года, в ходе эксперимента 1980 года получил золото из элемента висмута. Всего несколько тысяч атомов. А затем заявил в интервью: «Количество золота, полученное во всех наших экспериментах, соответствовало эквиваленту в деньгах менее одной миллиардной доли цента».
Мда. Даже с учётом инфляции этого недостаточно, чтобы отбить затраты на приобретение ускорителя частиц. Да, мы определённо можем производить золото. Но, к сожалению, нам от этого никак не разбогатеть. Расходимся…
Всем добра.