В эпоху, когда выращенные в лаборатории алмазы стали обычным явлением, на фоне высоких цен на золото незаметно для всех привлекает внимание новый вопрос: можно ли создать золото в лаборатории? Краткий ответ — да, но не так, как это обычно представляют. Ученые могут производить золото в лабораториях, но этот процесс сложен, чрезвычайно дорог и далек от практической альтернативы добыче полезных ископаемых.
Давайте подробнее рассмотрим, как работает «выращенное в лаборатории золото», как оно производится и имеет ли оно реальную рыночную ценность.
Возможно ли вырастить золото в лабораторных условиях?
Золото — это природный элемент, который находится в земной коре. В отличие от алмазов, которые состоят из углерода и могут быть выращены путем воссоздания условий давления и температуры, золото нельзя «вырастить» из более простых материалов таким же образом.
Вместо этого золото может быть создано только посредством ядерных реакций. Это означает превращение одного элемента в другой путем изменения его атомной структуры — процесс, известный как ядерная трансмутация.
Ученые успешно превратили такие металлы, как ртуть или платина, в золото, облучая их высокоэнергетическими частицами в ускорителях частиц или ядерных реакторах. Этот процесс удаляет или добавляет протоны в ядре атома, фактически изменяя элемент.
Но есть один нюанс: количество добываемого золота микроскопически мало, а себестоимость производства астрономически высока.
Как производится золото в лаборатории
Существует два основных научных метода, используемых для получения золота в лабораторных условиях:
1. Ядерная трансмутация. В этом методе ученые бомбардируют другой элемент нейтронами или протонами. Например:
Ртуть можно превратить в золото, удалив протон.
Платину можно превратить в золото, добавляя или удаляя частицы.
Эти реакции происходят в ускорителях частиц или ядерных реакторах, и полученное золото химически идентично природному золоту.
Однако в результате этого процесса часто образуются радиоактивные формы золота, которые нестабильны и быстро распадаются.
2. Эксперименты на ускорителях частиц. В лабораториях физики высоких энергий ученые сталкиваются атомными частицами на экстремальных скоростях. Иногда в результате этих реакций образуются крошечные количества атомов золота в качестве побочного продукта.
Но опять же, это количество крайне мало, намного меньше даже песчинки.
Почему выращенное в лаборатории золото не является коммерчески жизнеспособным продуктом
Хотя создание золота в лаборатории научно возможно, экономически это нецелесообразно.
Стоимость производства даже ничтожно малого количества золота в ускорителе частиц может исчисляться миллионами долларов.
Потребляется огромная энергия.
Объемы производства слишком малы для ювелирного дела или промышленного применения.
Напротив, добыча золота из недр земли остается гораздо более дешевой и эффективной.
Именно поэтому, в отличие от выращенных в лаборатории алмазов, сегодня не существует коммерческого рынка для выращенного в лаборатории золота.
Может ли искусственно выращенное золото стать жизнеспособным вариантом в будущем?
Для того чтобы выращенное в лаборатории золото стало коммерчески полезным, необходим прорыв, который позволит ученым производить его дешево, безопасно и в больших количествах.
На данный момент подобной технологии не существует, и её появление в ближайшем будущем крайне маловероятно, поскольку процессы на ядерном уровне по своей природе энергоёмки и дорогостоящи.
Однако исследования в области ядерной физики и материаловедения продолжаются, главным образом в целях научных открытий, а не для коммерческого производства золота.
