به گزارش خبرگزاری سیلاد و براساس گزارش زومیت، ثروتمندان اروپا در قرون وسطی در پی دستیابی به افتخار و ثروت، در تلاشی بیهوده سعی میکردند فلزات معمولی را به طلا تبدیل کنند. امروزه این فرآیند که با نام «کریسوپوییا» شناخته میشود، عمدتا بهعنوان رویای کیمیاگرانهای کنار گذاشته شده است. اما آیا شواهد علمی وجود دارد که نشان دهد فلزات دیگر را میتوان به طلا تبدیل کرد؟
درواقع، امکان تبدیل فلزات دیگر به طلا وجود دارد اما شواهد نشان میدهد که این کار به هیچوجه کسبوکاری سودآور نخواهد بود.
ایده تبدیل فلزات به طلا به یونان باستان و فیلسوف زوسیموس پانوپولیس بازمیگردد. او معتقد بود تبدیل فلزات بیارزش به طلا نمادی از پالایش و رستگاری روح است و این کار دارای معنای عمیق معنوی میباشد. اما وقتی این مفهوم در اروپای قرون وسطی دوباره مطرح شد، هدف آن صرفا تبدیل فلزات ارزان به طلا به عنوان راهی مطمئن برای کسب ثروت بود.
کیمیاگران باور داشتند که اگر بتوانند سنگ جادو را به دست بیاورند، میتوانند فرآیند تبدیل فلزات به طلا را تسریع کنند
امبرتو ورونزی، باستانشناس و متخصص میراث فرهنگی در دانشگاه جدید لیسبون پرتغال در ایمیلی به لایوساینس توضیح داده است که فیلسوفان باور داشتند فلزات میتوانند مانند میوهها یا سایر چیزها روند «رسیدن» یا «پختگی» را طی کنند، یعنی به تدریج به شکل کاملتر و بهتر تبدیل شوند.
فلزات فلزات پایه به عنوان حالتهای ناخالص یا اولیه دیده میشدند و اعتقاد بر این بود که به مرور زمان و با گذشت مدت طولانی، این فلزات به خالصترین و ارزشمندترین حالت خود یعنی طلا تبدیل خواهند شد. مشکلی که وجود داشت این بود که این تبدیل طبیعی در زمین، بسیار زمانبر است و قرنها یا حتی هزاران سال طول میکشد تا اتفاق بیفتد.
کیمیاگران باور داشتند که اگر بتوانند سنگ جادو (مادهای افسانهای) را به دست بیاورند، میتوانند فرآیند تبدیل و رسیدن فلزات به طلا را سرعت ببخشند و آن را آسانتر کنند.
کیمیاگران فکر میکردند فلزات از سه ماده اصلی تشکیل شدهاند: جیوه، گوگرد و نمک. آنها فرض کردند که اگر بتوان این مواد را دوباره سازماندهی کرد و ناخالصیها را جدا نمود، درنهایت همه فلزات به طلا تبدیل خواهند شد.
کریسوپوییا با نظریهها و باورهای علمی زمان خود درباره ماهیت ماده و چگونگی تغییر آن هماهنگ بود و در آن زمان، کسی تردید نداشت که چنین تبدیلی امکانپذیر است. ظهور علم مدرن در قرون هفدهم و هجدهم به تدریج این ایدهها را بیاعتبار کرد و کیمیاگری جای خود را به رشتههای جدید شیمی و فیزیک داد.
در سال ۱۹۴۱، دانشمندان هاروارد با شلیک هستههای لیتیوم و دوتریوم به جیوه توانستند برای اولینبار طلا تولید کنند
با وجود باورهای قدیمی و افسانهای درباره تبدیل فلزات به طلا، دانشمندان علوم هستهای در طول تقریبا صد سال گذشته توانستهاند به روشهای علمی و فناوریهای لازم برای انجام چنین تبدیلهایی پی ببرند و اسرار آن را کشف کنند.
امروزه میدانیم هویت یک عنصر توسط تعداد پروتونهای موجود در هسته آن تعیین میشود. اتمهای طلا، دارای ۷۹ پروتون هستند، درحالیکه سرب دارای ۸۲ پروتون است.
الکساندر کالویت، فیزیکدانی که در برخورددهنده هادرونی بزرگ سازمان پژوهشهای هستهای اروپا مشغول به کار است، میگوید هسته توسط نیروی قوی کنار هم نگه داشته شده است و جدا کردن پروتون یا نوترون بسیار دشوار است. بااینحال، اگر بتوان اجزای اصلی اتم را دوباره سازماندهی کرد، از دیدگاه نظری ممکن است یک عنصر به عنصر دیگری تبدیل شود. کالویت میگوید: «اگر انرژی کافی داشته باشید، میتوانید چنین عملیاتی را انجام دهید. وقتی سه پروتون را از هسته سرب حذف میکنید، هسته طلا ایجاد کردهاید.»
اولین تبدیل موفق فلزات دیگر به طلا در سال ۱۹۴۱ گزارش شد. در آن زمان، دانشمندان دانشگاه هاروارد با استفاده از شتابدهنده ذرات هستههای لیتیوم و دوتریوم را به اتمهای جیوه شلیک کردند. ذرات با انرژی زیاد باعث شدند پروتونها و نوترونها از هستههای جیوه جدا شوند و در نتیجه سه نوع ایزوتوپ طلا که خاصیت رادیواکتیو داشتند و عمر کوتاهی داشتند، تشکیل شد. این ایزوتوپها به دلیل ناپایداری هستههای پرانرژی به سرعت تجزیه شدند و از بین رفتند.
چهل سال بعد، این دستاورد خارقالعاده توسط گلن سیبورگ، برنده جایزه نوبل شیمی، در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در کالیفرنیا تکرار شد. تیم او درحال بررسی شکسته شدن هستههای بیسموت با سرعت نزدیک به نور بود و با بمباران نمونه با هستههای کربن و نئون در شتابدهنده ذرات، چند هزار اتم از این عنصر را به طلا تبدیل کردند.
امروزه، تیمهای پژوهشی در شتابدهندههای ذرات سراسر جهان همچنان تولید طلا را بهعنوان محصول جانبی آزمایشهای خود گزارش میدهند.
تیم کالویت در برخورددهنده هادرونی بزرگ، درحال بررسی برخورد یونهای سرب با سرعت نزدیک به نور است. او میگوید در برخوردهای مستقیم و شدید بین ذرات، کوارکها (ذرات بنیادی پروتونها و نوترونها) آزاد میشوند. کوارکها برای مدت کوتاهی حالتی از ماده را به وجود میآورند که به پلاسمای پلاسمای کوارک گلوئون معروف است و در چند میکروثانیه اول پس از انفجار بزرگ (مهبانگ) در جهان اولیه وجود داشته است. این برخوردهای مستقیم آنقدر شدید هستند که پروتونها و نوترونها بهطور کامل نابود میشوند.
تولید طلا با شتابدهندههای ذرات از نظر اقتصادی اصلا مقرون به صرفه نیست
وقتی ذرات با انرژی کمتر و بهصورت نزدیک به هم ولی بدون برخورد مستقیم حرکت میکنند، میدان الکترومغناطیسی قوی ایجاد میشود که باعث میشود پروتونها از هستههای سرب جدا شوند. درنتیجه، تیم تحقیقاتی در طول سه سال آزمایش توانست مقدار بسیار ناچیزی طلا تولید و شناسایی کند.
با وجود تحقق رویای کیمیاگران، بهاحتمال زیاد فیزیکدانان هستهای هرگز با ایجاد طلا در شتابدهنده ذرات به سود مالی نخواهند رسید.
هزینه ساخت و راهاندازی مرکزی مانند برخورددهنده هادرونی بزرگ بهشدت زیاد است و با ارزش حجم طلای تولیدشده قابل مقایسه نیست. طبق تخمینها، آزمایشهای سیبورگ در دهه ۱۹۸۰ حدود یک تریلیون برابر قیمت طلای تولیدشده هزینه داشت. علاوهبراین، نادر بودن برخوردهای مطلوب باعث میشود پژوهشگران مجبور باشند میلیاردها داده را بررسی کنند تا بتوانند اتمهای تبدیلشده را شناسایی کنند.
از دهه ۱۹۴۰ به بعد، آزمایشهای زیادی انجام شدهاند که در آنها طلا تولید شده است. اما نکتهای که در همه این آزمایشها مشترک است، این است که تولید طلا با این روشها به هیچ عنوان از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه نبوده است.
۲۲۷۲۲۷
