為什么不在實驗室“煉金”？因為每克成本高達35萬億美元……

在實驗室里制造黃金可行嗎？

當然可以，你只需要準備好核反應堆、粒子加速器，或者干脆引發一場超新星爆發……

地球上大部分的黃金都源自外太空。

當大質量恒星在超新星爆發中毀滅，或與中子星發生碰撞時，它們釋放出的驚人能量將輕元素融合成金等重金屬。這些黃金原子散落在宇宙各處，被困在形成初期的地球中，并最終出現在地表，閃耀奪目。

圖源：space

得益于現代科技的“魔法”，現在我們可以在實驗室里模擬這種過程，讓科學家實現點石成金。然而，這需要耗費巨大的能量，以至于這種嘗試極度低效，作為一項產業來說基本上毫無意義。

每一個金（Gold）原子中心都有一個含有79個質子的原子核（因此其原子序數為79）。理論上，你可以去掉一個質子變成鉑（Platinum，原子序數78），或者增加一個質子變成汞（Mercury，原子序數80）。

鉑，圖源：Wikipedia

不過，這說起來容易做起來難。

黃金在化學性質上幾乎是惰性的，是活性最低的化學元素之一。它高度穩定的原子結構能夠抵御絕大多數試圖改變它的力量。

尋找其“阿喀琉斯之踵”的方法之一是利用核反應——即通過增加或減少質子來改變原子核的過程。

1941年的一項實驗證明，如果以正確的方式用中子轟擊汞，它會彈出一個質子并產生金。雖然產生的是金的放射性同位素，但那確實是黃金。同樣，通過鉑的核反應使其獲得一個質子，也能產生放射性金。

另一種制造黃金的方法是在粒子加速器中干預原子。在歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機中，物理學家通過讓鉛（Lead，原子序數82）原子核相互碰撞創造出了金。

鉛原子核之間極高能量的碰撞會產生夸克-膠子等離子體——這是一種熾熱且致密的物質狀態，被認為在大爆炸后約百萬分之一秒內充滿了宇宙。碰撞的原子核在互不“接觸”的情況下擦肩而過，在電磁場中激起強烈的漣漪，剝離掉三個質子，從而產生金。

與核反應類似，這個過程對能量的要求極高，且盡管投入了海量能量，最終只能產生“轉瞬即逝”的微量黃金。

簡而言之，制造出價值幾美元的合成金，需要耗費價值數百萬美元的能量和設備。對于某些方法來說，成本甚至更高。

在氯氣中通過化學傳輸反應形成的合成金晶體。

圖源：Alchemist-hp

諾貝爾獎得主、化學家格倫·西奧多·西博格（Glenn Seaborg）曾在20世紀80年代著名的系列實驗中，在勞倫斯伯克利國家實驗室將鉍（Bismuth，原子序數83）原子轉化為金。

左：一塊鉍料斗晶體，展現階梯狀晶體結構和彩虹色，這些顏色由表面氧化膜中光線干涉產生。

右：一塊1厘米3立方英寸的未氧化鉍金屬

圖源：Wikipedia

他利用粒子加速器用碳原子核轟擊鉍，削去了足夠多的質子，使部分原子核蛻變成了金。

西博格的實驗證明了可行性，但這絕對不是什么致富捷徑。據美聯社報道，西博格曾評價道：“按照這個實驗的成本，生產一克黃金的造價將超過35萬億美元”

來源：iflscience

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