Ako premeniť vedenie na zlato

Predtým, ako bola chémia veda, bola alchýmia. Jedna z najvyšších úloh alchymistov bola premeniť (transformovať) olovo na zlato.

Viesť (atómové číslo 82) a zlato (atómové číslo 79) sú definované ako prvky počtom protónov, ktoré majú. Zmena prvku vyžaduje zmenu atómového (protónového) čísla. Počet protónov v prvku nemôže byť zmenený žiadnymi chemickými prostriedkami. Fyziku však možno použiť na pridanie alebo odstránenie protónov, a tým na zmenu jedného prvku na iný. Pretože olovo je stabilné, nútenie ho uvoľniť tri protóny vyžaduje obrovský prísun energie, natoľko, že náklady na jeho premenu vysoko prevyšujú hodnotu akéhokoľvek výsledného zlata.

Premena olova na zlato nie je iba teoreticky možná - je dosiahnutá! Bolo hlásené, že Glenn Seaborg, 1951 laureát Nobelovej ceny za chemickú látku, uspel v transmutácii minútu množstvo olova (aj keď mohol začať bizmutom, iným olovom často nahradeným iným stabilným kovom) do zlato v roku 1980. Predchádzajúca správa (1972) podrobne popisuje náhodný objav sovietskych fyzikov v jadrovom výskumnom zariadení pri jazere Bajkal na Sibíri, ktorá zmenila tienenie olova experimentálneho reaktora na gold.

V súčasnosti urýchľovače častíc bežne premieňajú prvky. Nabitá častica sa urýchľuje pomocou elektrických a magnetických polí. V lineárnom urýchľovači nabité častice prechádzajú cez sériu nabitých rúrok oddelených medzerami. Zakaždým, keď sa častice objavia medzi medzerami, urýchli sa potenciálny rozdiel medzi susednými segmentmi.

V kruhovom urýchľovači urýchľujú magnetické polia častice pohybujúce sa v kruhových dráhach. V obidvoch prípadoch zrýchlená častica ovplyvní cieľový materiál, potenciálne vyrazí voľné protóny alebo neutróny a vytvorí nový prvok alebo izotop. Jadrové reaktory sa môžu tiež používať na vytváranie prvkov, aj keď podmienky sú menej kontrolované.

V prírode sa nové prvky vytvárajú pridaním protónov a neutrónov k atómom vodíka v jadre hviezdy, čím sa produkujú stále ťažšie prvky až po železo (atómové číslo 26). Tento proces sa nazýva nukleosyntéza. Prvky ťažšie ako železo sa tvoria pri hviezdnom výbuchu supernovy. V supernove sa zlato môže zmeniť na olovo - ale nie naopak.

Hoci nikdy nemusí byť bežné premieňať olovo na zlato, je praktické získavať zlato z olovených rúd. Minerálne galény (sulfid olova, PbS), cerussit (uhličitan olovnatý, PbCO)₃) a anglesit (síran olovnatý, PbSO₄) často obsahujú zinok, zlato, striebro a ďalšie kovy. Po rozdrvení rudy postačujú chemické techniky na oddelenie zlata od olova. Výsledkom je takmer alchýmia.