Poți transforma cu adevărat plumbul în aur?

Înainte ca chimia să fie o știință, exista o alchimie. Una dintre căutările supreme ale alchimiștilor a fost transmutarea (transformarea) plumbului în aur.

Plumbul (numărul atomic 82) și aurul (numărul atomic 79) sunt definite ca elemente prin numărul de protoni pe care le dețin. Schimbarea elementului necesită schimbarea numărului atomic (proton). Numărul de protoni dintr-un element nu poate fi modificat prin mijloace chimice. Cu toate acestea, fizica poate fi folosită pentru a adăuga sau elimina protoni și, astfel, schimba un element în altul. Deoarece plumbul este stabil, forțându-l să elibereze trei protoni necesită o intrare vastă de energie, atât de mult încât costul transmiterii acestuia depășește cu mult valoarea oricărui aur rezultat.

Istorie

Transmutarea plumbului în aur nu este doar teoretic posibilă - s-a realizat! S-a raportat că Glenn Seaborg, laureat Nobel în chimie din 1951, a reușit să transmită o cantitate minima de plumb (deși poate a început cu bismutul, un alt metal stabil adesea înlocuit cu plumb) în aur în 1980. Un raport anterior (1972) detalii o descoperire accidentală de către fizicieni sovietici la o unitate de cercetare nucleară de lângă Lacul Baikal din Siberia, a unei reacții care a transformat ecranarea cu aur a unui reactor experimental.

Transmutarea de azi

Astăzi, acceleratoarele de particule transmit în mod regulat elemente. O particulă încărcată este accelerată folosind câmpuri electrice și magnetice. Într-un accelerator liniar, particulele încărcate se deplasează printr-o serie de tuburi încărcate separate prin goluri. De fiecare dată când particulele apar între goluri, este accelerată de diferența de potențial dintre segmentele adiacente.

Într-un accelerator circular, câmpurile magnetice accelerează particulele care se deplasează pe căi circulare. În ambele cazuri, particulele accelerate au un impact asupra unui material țintă, care pot da protoni liberi sau neutroni și creează un nou element sau izotop. Reactoarele nucleare pot fi, de asemenea, utilizate pentru crearea de elemente, deși condițiile sunt mai puțin controlate.

În natură, noi elemente sunt create prin adăugarea de protoni și neutroni la atomii de hidrogen din nucleul unei stele, producând elemente din ce în ce mai grele, până la fier (numărul atomic 26). Acest proces se numește nucleosinteză. Elemente mai grele decât fierul se formează în explozia stelară a unei supernove. Într-o supernovă, aurul poate fi transformat în plumb, dar nu invers.

Deși nu poate fi niciodată obișnuit să transmutați plumbul în aur, este practic să obțineți aur din minereurile de plumb. Minerale galena (sulfură de plumb, PbS), cerussită (carbonat de plumb, PbCO)₃), și un anglu (sulfat de plumb, PbSO)₄) conțin adesea zinc, aur, argint și alte metale. Odată ce minereul a fost pulverizat, tehnicile chimice sunt suficiente pentru a separa aurul de plumb. Rezultatul este aproape alchimie.