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당신은 정말 리드를 금으로 바꿀 수 있습니까?

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화학이 과학이되기 전에 연금술이있었습니다. 연금술사의 최고 퀘스트 중 하나는 납을 금으로 바꾸는 것입니다.

납 (원자 번호 82)과 금 (원자 번호 79)은 보유하고있는 양성자의 수에 따라 원소로 정의됩니다. 원소를 바꾸려면 원자 (양성자) 번호를 바꿔야합니다. 원소의 양성자 수는 화학적 수단에 의해 변경 될 수 없습니다. 그러나 물리학을 사용하여 양성자를 추가하거나 제거하여 한 원소를 다른 원소로 바꿀 수 있습니다. 납이 안정적이기 때문에 3 개의 양성자를 방출하게하려면 막대한 양의 에너지가 필요하므로 변환 비용이 금의 가치를 크게 능가합니다.

역사

납을 금으로 바꾸는 것은 이론적으로 가능할뿐만 아니라 달성되었습니다! 1951 년 노벨 화학상 수상자 인 글렌 시보 그 (Glenn Seaborg)는 1980 년에 미세한 양의 납 (납으로 대체 된 또 다른 안정적인 금속 인 비스무트로 시작했을 수도 있지만)을 금으로 변환하는 데 성공했다고보고되었다. 시베리아 바이칼 호수 근처의 핵 연구 시설에서 소비에트 물리학 자들이 우연히 발견 한 반응은 실험용 원자로의 납 차폐를 금으로 바꿨다.

오늘의 변이

오늘날, 입자 가속기는 일상적으로 요소를 변환합니다. 대전 된 입자는 전기장과 자기장을 사용하여 가속됩니다. 선형 가속기에서, 하전 된 입자는 갭에 의해 분리 된 일련의 하전 된 튜브를 통해 드리프트된다. 입자가 틈 사이에 나타날 때마다 인접한 세그먼트 사이의 전위차에 의해 가속됩니다.

원형 가속기에서, 자기장은 원형 경로에서 움직이는 입자를 가속시킵니다. 두 경우 모두 가속 된 입자는 표적 물질에 영향을 주어 잠재적 인 자유 양자 또는 중성자를 노크하고 새로운 원소 또는 동위 원소를 만듭니다. 조건이 덜 제어 되기는하지만 원자로를 사용하여 요소를 생성 할 수도 있습니다.

본질적으로, 새로운 원소는 별 핵 내의 수소 원자에 양성자와 중성자를 추가하여 철 (원자 번호 26)까지 점점 더 무거운 원소를 생성함으로써 만들어집니다. 이 과정을 핵 합성이라고합니다. 철보다 무거운 원소는 초신성의 폭발로 형성됩니다. 초신성에서 금은 납으로 변형 될 수 있지만 그 반대는 아닙니다.

납을 금으로 변환하는 것은 흔한 일이 아니지만 납 광석에서 금을 얻는 것이 실용적입니다. 광물 방연광 (납 황화물, PbS), cerussite (납 탄산염, PbCO3) 및 앵글 사이트 (lead sulfate, PbSO)4)에는 종종 아연, 금,은 및 기타 금속이 포함되어 있습니다. 광석이 분쇄되면 금과 납을 분리하기에 화학 기술이 충분합니다. 결과는 거의 연금술입니다.


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