含金的部分沉入地球表层,冷却后,形成岩金和沙金。地球上形成金矿的过程,时间是漫长的。現在科学家己经,通过热核反应,利用氢的同位素,获得了真金。但实验极其复杂,耗费的时间漫长,又要投入巨大的人力和物力。这种模拟实在是得不偿失。所以放弃了通过热核反应生产金。目前测得全球金矿储量为48亿吨。大约人均合一吨。
在一定的温度和压力条件下,任何物质都能变成黄金吗?
任何物质都可以变成黄金?也许未来可以,但是目前以我们人类的技术还无法做到。现在我就从微观视角来探讨一下这个问题。我们都知道,不同物质是由不同元素组成的,有些物质要么是一种元素的单质,如纯金/纯银/金刚石等;有些呢,则是多种元素组成的化合物,如水/二氧化碳等;当然呢还有一些元素可以组成多种不同类型的分子,如氧分子和臭氧分子等。
我们的世界正是由这些不同类型的元素组成了五彩缤纷的物质,虽然这样看起来,这些元素没有什么共同点,但是更近一步地走进微观世界,我们会发现它们有着很多相似点。我们就拿一个物质元素,如金(元素符号:Au),来揭秘这个美妙的微观世界。金原子是由内部带有正电荷的原子核与外层带有负电荷的电子组成,而其原子核又是由带正电荷的质子和不带电的中子组成,然而质子和中子又是由一种基本粒子夸克组成,至于夸克是否由其他的一种微观粒子组成,也正是我们目前科学家的研究方向。
其他元素的原子组成也是如此,区别在于原子内部的质子/中子以及电子的数量会有所不同,但真正决定物质是哪种元素的是原子核中的质子数。例如金原子的质子数是79/中子数118/分子量197,而银原子的质子数47/中子数61/分子量108,其他元素质子一概不同。我们可以从原子弹裂变反应看出这一点,如原子弹,主要是利用高速热中子撞击铀235,不仅会分离出去2-4个中子,而且铀原子核会分成Kr元素和Ba元素的原子核。
如果我们可以将任何物质元素的原子核内部打散,使单独的质子与中子一个个分离开,然后让它们和电子按一定比例组合,那么我们就可以随意组成任何想要的元素了(如把纸的碳元素变成金元素等等)。不同类型的元素由于质子/中子/电子数而不同,其物化性质也有一定差别,这就决定了这些物质在宏观层面上其颜色/结构/物化等性质也就不尽相同。
那么我们单依靠一定的温度和压力就让这些物质元素从质子层面解散,是很难想象的,但也不能证明就无法做到。我们都知道,温度可以使得粒子获得足够高的能量,也许能给游离的中子加速,来轰击原子核,有机会把原子核中结合紧密的质子和中子撞散,那么原本的元素就可能变成质子数更低的其他的元素了。例如裂变反应生成新元素的有:U-235 n-1===Kr-89 Ba-144 3n。
当然还有通过核聚变生存新元素的案例(氘 氚→氦 1中子),如氢弹核反应以及太阳上的燃烧聚变等。科学来讲,一种元素通过核变反应是可以变成另外一种元素的,但是所需能量巨大,其释放的能量也是十分巨大,我们目前还比较难以控制。而且核反应所生成的新元素有太多的随机性,目前还没有太好的办法解决。如果将来我们人类有能力让任何元素组成的物质从质子/中子层面,或者更小的夸克等层面,使它们轻松解离分散与重新组成我们希望的元素,甚至是理想的物质结构,那么我们人类或许将会迎来伟大的技术革命,虽然到时候像金银铜之类的贵金属都可以被大量制造,也许不再那么昂贵,但是我们开启了新的世界大门。
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