各种元素通过核聚变高温高压而相互转变,那么人类的科技能点石成金吗?

各种元素通过核聚变高温高压而相互转变,那么人类的科技能点石成金吗?

首先要指出的是,宇宙中的黄金等重元素不是从核聚变反应中产生的,而是在超新星爆发等高能事件中,通过一种“中子俘获”的核反应生成。 搞清楚了这一点之后,我们再来讨论第二个问题

人类的科技能点石成金吗?

在我们所处的宇宙中,难以计数的质子、中子以及电子等微观粒子,通过不同的搭配形成了各种元素,而它们形成的这些元素又经过无数精巧的组合,构成了我们眼中的这个多姿多彩的世界。 下图为常见的“元素周期表”,其中记载了所有我们已知的元素。

从本质上来讲,虽然不同的元素差异巨大,但它们都是由同样的微观粒子形成的,这就意味着,在各种元素之间是可以互相转换的。 那么用什么方法才能够完成元素间的转变呢?答案就是核反应。

所谓的核反应,是指在原子核与各种粒子(例如质子、中子、高能电子以及光子等等),或者是在原子核之间因为互相作用而引发的各种变化。

对于一个原子来讲,其原子核内的质子数量决定了它的元素种类,而中子的存在是为了保持原子核的稳定性。 我们可以看到,只要通过核反应将原子核内的质子数加以改变,那么就可以将一种元素转变成另外的元素。

看到这里,相信不少人都会想到一个问题,那就是既然通过核反应可以完成元素之间的转变,那么“点石成金”的科技是否真的存在呢?答案是肯定的,现在我们就来看看怎么从核反应中生成黄金。

在元素周期表中,黄金是79号元素,其元素符号为Au,也就是说,在黄金原子的原子核里,存在着79个质子。 根据以上的介绍,如果将其他元素的原子核内的质子数改变成79,那么就可以达到“点石成金”的目的。

很显然,最理想的目标,就是与黄金元素的质子数差不多的元素,比说说78号元素铂(Pt),或者80号元素汞(Hg)。 考虑到铂元素的珍贵程度不亚于黄金,将铂元素转变成黄金似乎不大划算,所以科学家就将目光放在了汞元素上了。

方法是这样的:利用高能的光子轰击汞原子核,迫使其发生“光核反应”,并释放出一个质子,从而将汞元素转变成黄金元素。

除了汞元素外,科学家还找到了另一个理想的目标,那就是83号元素铋(Bi),看到这里可能有人很感到奇怪了,在元素周期表中,汞元素之后还有铊(Tl)和铅(Pb),按理来讲它们才是理想的第二目标,那为什么科学家偏偏会选定铋元素呢?

关于这个问题的答案,我们看看科学家使用的方法就可以知道了。 对于铋原子,科学家是这样做的:利用高能的α粒子轰击铋原子核,将其中的4个质子“打出去”。 而之所以会一次性“打出”4个质子,是因为α粒子是由两个质子和两个中子构成的。

需要指出的是,以上所述“点石成金”的科技,并非只是在理论中存在,在过去的日子里,科学家已经将其变成了现实。 那么现在问题就来了,既然“点石成金”的科技早已存在,那么为什么现在的黄金依然如此的珍稀?

事实上,要通过上述方法从核反应中生成黄金,就必须使用大量的能量,而最终得到的黄金却少得可怜,这是典型的得不偿失。

因此我们可以得出一个结论,虽然人类早已可以“点石成金”,但是目前掌握的方法却因为成本太高而不具备可行性。 只有当人类的科技平达到了可以自由操控微观粒子的程度,才可以大规模地生产黄金,不过届时的黄金也会因为不再稀有而身价大跌了。

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