Μπορούν άλλα μέταλλα να μετατραπούν σε χρυσό;

Σκουλαρίκια σε σχήμα γυναικείων κεφαλών, ελληνικά, κατασκευασμένα στο Βασίλειο του Βοσπόρου γύρω στο 350 π.Χ., από χρυσό, μπλε σμάλτο και υαλόμαζα, που βρίσκονται σήμερα στη συλλογή του Κρατικού Μουσείου Ερμιτάζ στην Αγία Πετρούπολη.

Άλλα μέταλλα μπορεί να αξίζουν το βάρος τους σε χρυσό, αλλά μπορούν να μετατραπούν σε χρυσό;

Ό,τι λάμπει δεν είναι χρυσός, αλλά μπορούν άλλα στοιχεία να μετατραπούν σε αυτό το πολύτιμο μέταλλο; Επιδιώκοντας το κύρος και τον πλούτο, οι πλούσιοι άνθρωποι σε όλη τη μεσαιωνική Ευρώπη εργάζονταν μάταια για να μετατρέψουν τα καθημερινά μέταλλα σε χρυσό . Σήμερα, αυτή η διαδικασία, γνωστή ως χρυσοποιία, απορρίπτεται ως επί το πλείστον ως ένα αλχημικό όνειρο. Υπάρχει όμως κάποια επιστήμη που να δείχνει ότι τα μέταλλα μπορούν να μετατραπούν σε χρυσό;

Στην πραγματικότητα, υπάρχει - αλλά τα στοιχεία δείχνουν ότι θα ήταν κάθε άλλο παρά κερδοφόρα επιχείρηση.

Η ιδέα της μετατροπής μετάλλων σε χρυσό ανάγεται στην αρχαία Ελλάδα και τον φιλόσοφο Ζώσιμο Πανοπολίτη. Πίστευε ότι η μετατροπή των κατώτερων μετάλλων σε χρυσό ήταν μια αντανάκλαση του καθαρισμού και της λύτρωσης της ψυχής και το έργο είχε βαθιά πνευματική σημασία. Όταν η ιδέα επανεμφανίστηκε στη μεσαιωνική Ευρώπη, είχε καθαρά πρακτική εστίαση - η μετατροπή ενός φθηνού μετάλλου σε χρυσό ήταν μια σίγουρη οδός προς τον πλούτο.

«Οι φυσικοί φιλόσοφοι είχαν αυτή την ιδέα της ωρίμανσης», δήλωσε  ο Umberto Veronesi , αρχαιολόγος στο Πανεπιστήμιο NOVA της Λισαβόνας στην Πορτογαλία. «Τα βασικά μέταλλα θεωρούνταν ως ακάθαρτα στάδια και τελικά ωρίμαζαν στην πιο αγνή μορφή από όλα, που ήταν ο χρυσός. Το μόνο πρόβλημα ήταν ότι θα χρειαζόταν πολύς χρόνος για να συμβεί αυτό στη Γη».

Οι αλχημιστές πίστευαν ότι αν μπορούσαν να δημιουργήσουν τη φιλοσοφική λίθο - μια μυθική ουσία - θα ήταν σε θέση να καταλύσουν αυτή τη διαδικασία ωρίμανσης. Πιστεύεται ότι τα μέταλλα περιέχουν ένα μείγμα βασικών συστατικών: υδράργυρο, θείο και αλάτι. Επομένως, με την αναδιάταξη αυτών των συστατικών και την απομάκρυνση τυχόν ακαθαρσιών, όλα τα μέταλλα τελικά θα μετατρέπονταν σε χρυσό, υπέθεσαν.

«Η Χρυσοποιία ήταν γενικά σύμφωνη με τις θεωρίες της ύλης και τις θεωρίες του μετασχηματισμού εκείνη την εποχή», είπε ο Βερονέζι. «Κανείς δεν αμφέβαλλε πραγματικά ότι αυτό θα μπορούσε να γίνει».

Η εμφάνιση της σύγχρονης επιστήμης κατά τον 17ο και 18ο αιώνα σταδιακά απέκρυψε αυτές τις ιδέες και η αλχημεία εγκαταλείφθηκε υπέρ των νέων κλάδων της χημείας και της φυσικής . Ωστόσο, παραδόξως, οι πυρηνικοί επιστήμονες κατέχουν τα μυστικά αυτής της θρυλικής μεταμόρφωσης για σχεδόν έναν αιώνα.

Σήμερα, γνωρίζουμε ότι η ταυτότητα ενός στοιχείου καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του. Τα πολυπόθητα άτομα χρυσού περιέχουν 79 πρωτόνια, ενώ ο μόλυβδος έχει 82.

«Ο πυρήνας συγκρατείται από την ισχυρή δύναμη και είναι πολύ δύσκολο να αφαιρεθεί ένα πρωτόνιο ή ένα νετρόνιο», δήλωσε ο Αλεξάντερ Κάλβαϊτ , φυσικός που εργάζεται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN στην Ελβετία.

Ένα διάγραμμα που δείχνει τις διαφορετικές ατομικές δυνάμεις. Η ισχυρή δύναμη διατηρεί τους ατομικούς πυρήνες συνδεδεμένους μεταξύ τους. [SweetNature μέσω Shutterstock].

Ωστόσο, η αναδιάταξη αυτών των θεμελιωδών συστατικών ενός ατόμου σημαίνει ότι είναι θεωρητικά δυνατό να μετατραπεί ένα στοιχείο σε ένα άλλο. «Εάν έχετε αρκετή ενέργεια, μπορείτε πραγματικά να εκτελέσετε τέτοιες λειτουργίες», είπε ο Kalweit. «Όταν αφαιρείτε τρία πρωτόνια από τον πυρήνα μολύβδου, έχετε δημιουργήσει έναν πυρήνα χρυσού».

Η πρώτη επιτυχημένη μεταστοιχείωση ενός άλλου μετάλλου σε χρυσό αναφέρθηκε το 1941, όταν επιστήμονες του Χάρβαρντ χρησιμοποίησαν έναν επιταχυντή σωματιδίων για να πυροδοτήσουν πυρήνες λιθίου και δευτερίου σε άτομα υδραργύρου, ο οποίος περιέχει ένα πρωτόνιο περισσότερο από τον χρυσό. Τα σωματίδια υψηλής ενέργειας απώθησαν πρωτόνια και νετρόνια από τους πυρήνες υδραργύρου, δημιουργώντας τρία βραχύβια ραδιενεργά ισότοπα χρυσού, τα οποία αποσυντέθηκαν γρήγορα επειδή οι πυρήνες υψηλής ενέργειας ήταν ασταθείς.

Σαράντα χρόνια αργότερα, αυτό το εξαιρετικό επίτευγμα επαναλήφθηκε από τον βραβευμένο με Νόμπελ Χημείας Γκλεν Σίμποργκ στο Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Μπέρκλεϋ στην Καλιφόρνια. Η ομάδα του ερευνούσε τον κατακερματισμό πυρήνων βισμούθιου σε σχετικιστικές ( ταχύτητας φωτός ) συγκρούσεις και μετέτρεψε αρκετές χιλιάδες άτομα του στοιχείου σε χρυσό βομβαρδίζοντας το δείγμα με πυρήνες άνθρακα και νέον σε έναν επιταχυντή σωματιδίων.

Σήμερα, ερευνητικές ομάδες σε επιταχυντές σωματιδίων σε όλο τον κόσμο συνεχίζουν να αναφέρουν την παραγωγή χρυσού ως υποπροϊόν των πειραμάτων τους. Στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων , η ομάδα του Kalweit διερευνά τις συγκρούσεις ιόντων μολύβδου με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός.

«Στις μετωπικές συγκρούσεις, ουσιαστικά απελευθερώνουμε τα κουάρκ που βρίσκονται μέσα στα πρωτόνια και τα νετρόνια, και αυτά, για ένα μικρό χρονικό διάστημα, σχηματίζουν μια κατάσταση ύλης που υπήρχε λίγα μικροδευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη στο πρώιμο σύμπαν», εξήγησε. «Είναι το λεγόμενο πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων».

Αυτές οι μετωπικές συγκρούσεις είναι τόσο έντονες που τα πρωτόνια και τα νετρόνια καταστρέφονται ολοσχερώς. Αλλά οι αλληλεπιδράσεις σχεδόν αστοχίας χαμηλότερης ενέργειας - όπου τα σωματίδια είναι εξαιρετικά κοντά αλλά δεν αγγίζουν - δημιουργούν ένα ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που εκτοπίζει πρωτόνια από τους πυρήνες μολύβδου. Το αποτέλεσμα: Η ομάδα ανίχνευσε περίπου 29 τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου χρυσού κατά τη διάρκεια μιας τριετούς πειραματικής περιόδου.

Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι έχουν πετύχει το όνειρο του αλχημιστή, είναι απίθανο οι πυρηνικοί φυσικοί να αποκομίσουν ποτέ κέρδος συνθέτοντας χρυσό σε έναν επιταχυντή σωματιδίων. Το κόστος κατασκευής και λειτουργίας μιας εγκατάστασης όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων είναι αστρονομικό σε σύγκριση με την αξία του όγκου του παραγόμενου χρυσού. Εκτιμάται ότι τα πειράματα του Seaborg τη δεκαετία του 1980 κόστισαν περίπου ένα τρισεκατομμύριο φορές την τιμή του χρυσού που παρήγαγαν. Επιπλέον, η σπανιότητα των ενδιαφερουσών αλληλεπιδράσεων σημαίνει ότι οι ερευνητές πρέπει να εξετάσουν δισεκατομμύρια σημεία δεδομένων για να εντοπίσουν ακόμη και τα μετασχηματισμένα άτομα.

«Από τη δεκαετία του 1940, υπάρχουν πολλά πειράματα που έχουν παράγει χρυσό», είπε ο Kalweit. «Αλλά αυτό που είναι κοινό σε όλα αυτά είναι ότι κανένα από αυτά δεν είναι ούτε κατά διάνοια κοντά στο να είναι κερδοφόρο».

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα livescience

https://www.livescience.com/chemistry/can-other-metals-be-turned-into-gold