你真的能把铅变成金子吗？
在化学成为科学之前，有炼金术。炼金术士的最高任务之一是将铅转化成黄金。
铅（原子序数82）和金（原子序数79）是根据它们所拥有的质子数定义的元素。改变元素需要改变原子（质子）数。元素中质子的数量不能通过任何化学手段改变。然而，物理学可以用来添加或移除质子，从而将一种元素转变为另一种元素。因为铅是稳定的，迫使它释放三个质子需要巨大的能量输入，以至于转化铅的成本大大超过了产生的任何黄金的价值。
历史
铅变成黄金不仅在理论上是可能的，而且已经实现了！据报道，1951年诺贝尔化学奖获得者格伦·西博格（Glenn Seaborg）在1980年成功地将微量的铅（尽管他可能是从铋开始的，铋是另一种通常代替铅的稳定金属）转化为金。一份早期报告（1972年）详细描述了苏联物理学家在西伯利亚贝加尔湖附近的一个核研究设施意外发现的一个反应，该反应将一个实验反应堆的铅屏蔽层变成了黄金。
今天的蜕变
今天，粒子加速器通常会改变元素。带电粒子用电场和磁场加速。在直线加速器中，带电粒子漂移通过一系列由间隙隔开的带电管。每次粒子出现在间隙之间时，相邻段之间的电位差都会使粒子加速。
在圆形加速器中，磁场加速沿圆形路径移动的粒子。在任何一种情况下，加速粒子都会撞击目标物质，可能撞击自由质子或中子，产生新的元素或同位素。核反应堆也可用于制造元素，尽管条件控制较少。
在自然界中，新元素是通过向恒星核内的氢原子添加质子和中子而产生的，产生越来越重的元素，最高可达铁（原子序数26）。这个过程叫做核合成。比铁重的元素是在超新星的恒星爆炸中形成的。在超新星中，金可能转化为铅，但不是反过来。
虽然将铅转化为金可能永远都不常见，但从铅矿中获得金却是可行的。方铅矿（硫化铅，PbS）、铈矿（碳酸铅，PbCO3）和角闪石（硫酸铅，PbSO4）通常含有锌、金、银和其他金属。一旦矿石被粉碎，化学技术就足以将金与铅分离。结果几乎是炼金术。
- 发表于 2021-10-14 04:45
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- 分类：数学
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