黄金可以人工合成,为什么却没人愿意干?合成黄金很难吗?
黄金可以人工合成,为什么却没人愿意干?合成黄金很难吗?
金价持续攀升,如今国际金价已达到每克700元左右,而在十年前,这一数字仅为230元。短短十年间,金价几乎翻了三倍,这使得许多人在结婚时都开始犹豫是否购买金饰。
令人惊讶的是,黄金竟然可以通过现代科技实现人工合成。这一突破并非源于古代炼金术的玄学仙术,而是基于严谨的科学原理。
如何合成黄金?
从化学角度分析,黄金与其他金属一样,都是由粒子元素构成,但金原子具有独特的79个质子,这使其区别于其他金属元素。因此,只要能够改变一种元素的质子数,使其达到79个,就能创造出金原子。
早在1980年,美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员就利用高能粒子加速器实现了这一突破。他们将粒子加速到接近光速的速度,轰击铋元素(质子数为83)的原子核,成功使部分铋元素失去质子,转化为金元素。
然而,这种方法在实际应用中面临诸多挑战。高能粒子加速器的造价极其高昂,一台至少需要1亿美元,而全球最大的大型强子对撞机(LHC)造价更是超过30亿美元。
此外,合成过程存在极大的随机性,无法保证每次都能成功。即便有科学家尝试通过高能伽马射线照射汞来合成黄金,如日本科学家松本高明在1997年的实验中,用70天时间从1.34吨汞中成功提取出744克黄金,但这种方法的周期过长,成本远高于黄金本身的价值。
为什么没人愿意合成黄金?
尽管黄金理论上可以人工合成,但实际操作中却面临诸多挑战。高能粒子加速器的高昂成本和低成功率,以及高能伽马射线照射方法的漫长周期和高昂投入,都使得人工合成黄金成为一项不划算的买卖。
相比之下,人工合成钻石的产业却在全球范围内蓬勃发展。这是因为钻石的合成过程相对简单,只需在高温高压环境下将碳元素结晶即可。目前,全球众多人造钻石企业都采用这种方法生产钻石,虽然价格略低于天然钻石,但市场售价依然不菲。
其他宝石的人工合成
除了钻石,许多宝石也可以通过人工手段合成。例如,红宝石的主要成分是氧化铝,其中含有一定量的铬元素。通过微波炉加热氧化铝和氧化铬的混合物,可以在一定条件下合成红宝石。
然而,这种合成方法存在较大风险,操作不当可能导致微波炉爆炸,因此不建议普通读者尝试。
尽管人工合成黄金在理论上可行,但高昂的成本和低成功率使其难以成为现实。相比之下,钻石和某些宝石的人工合成技术已经相对成熟,为市场提供了更多选择。