金價既然這麼高,可不可以人工合成黃金?合成到底有多難?
近一段時間以來國際金價持續上漲,這裡面不僅有供需關係、投資者情緒、市場行爲的原因,也有地緣因素以及全球對美元信心動搖、轉而購買黃金進行避險的因素,反正金價的持續上漲,讓普通老百姓着實”開了一把眼“,有大量拋售黃金變現的,也有在這時加倉購買的,也有對投資抱觀望的,這裡筆者建議大家,在決策時應充分考慮風險,並根據自身情況做出理性判斷。
當然,本文的關注重點,並不是分析如何進行投資,而是想從黃金本身來談起。
黃金
從化學角度來看,金是一種化學性質相對穩定的元素。在元素週期表中的位置是第一副族,原子序數爲79。金的相對原子質量約爲196.97,其電子層排布和核外電子排布決定了金的化合價,主要有+1、+2和+3,其中+3價最爲穩定。
金的化學性質不活潑,不易與其他物質發生化學反應,這也是“真金不怕火煉”這一說法的科學依據。金只能溶於王水等腐蝕性較強的物質中。金原子的最外層電子結構使其電子不易被氧化劑奪取,這也是金在地層中能形成穩定單質的原因。金的化合物如氯化金和氧化金等,在特定條件下可以形成並展現出特定的化學特性。
金這使得它在元素週期表中具有獨特的身份。此外,金的物理性質也相當獨特,其密度高,達到了19.32g/cm³,硬度在2.5到3之間,而熔點和沸點也相當高,這些都與其原子特徵緊密相關。
從物理角度來看,金具有一系列引人注目的特性。其顏色爲金黃色,金屬光澤,這使得金自古以來就備受珍視,被廣泛應用於珠寶和裝飾品的製作。金的延展性極強,一盎司的金可以拉成非常長的細絲,也可以被錘打成極薄的片,這種特性使得金在製造過程中非常易於加工和塑造。
此外,金的密度較大,手感沉甸,純金在20°C時的密度爲19.32g/cm³,這種高密度也是金的一種顯著物理特性。然而,金的硬度相對較低,這在一定程度上影響了其在某些領域的應用,但同時也使得金易於被磨損。
金在地殼中的分佈並不均勻,大部分金都集中在地核中,地殼中的含量極低,這也是金珍貴和稀有的原因之一。
可以人工合成黃金嗎?
人工合成黃金是一個複雜的過程,其關鍵在於改變原子的核結構,使得其質子數達到79,從而生成黃金元素。在理論上,這可以通過向含有80個質子的汞元素中踢掉一個質子,或者給含有78個質子的鉑元素加上一個質子來實現。在實際操作中,這個過程需要巨大的能量來打破原子核的穩定性。
除了”核合成方法利用高能粒子對金屬材料進行轟擊,使金屬原子發生核反應並轉變成黃金元素“之外,目前科學家們也正在嘗試其他方式來獲取黃金,比如:生物合成方法:利用微生物或植物來合成黃金。科學家們發現棒狀芽胞桿菌能將金鹽轉化爲金屬黃金。這種方法的合成過程相對簡單且環境友好,但目前仍處於研究階段。
這裡還得提一下化學反應來提取黃金,通常是將其他金屬與金鹽混合並進行加熱反應。然而,這種方法合成的黃金通常是微量的,成本較高,且存在嚴重污染環境的問題。
用核合成方法合成黃金的成本到底有多高?
核合成方法合成黃金的成本極高,主要原因在於涉及的核反應過程極其複雜且需要巨大的能量輸入,以及使用到的技術和設備成本高昂。
首先,核合成黃金通常需要藉助粒子加速器或核反應堆等設備來實現。這些設備不僅建造成本巨大,而且運行和維護的費用也相當高昂。例如,粒子加速器需要消耗大量的電力,並且需要定期維護和更換部件。
其次,核合成黃金的核反應過程本身也需要消耗大量的能量。這些能量通常來自於核裂變或核聚變等核反應,這些反應不僅難以控制,而且需要特殊的反應條件和防護措施,進一步增加了成本。
此外,核合成黃金的產率通常很低,需要大量的原材料才能合成出微量的黃金。這不僅增加了原材料的成本,也降低了整個過程的效率。
經測算,因此,核合成方法合成黃金的成本非常高昂,遠遠超過了從自然界中開採黃金的成本。因此,從經濟角度來看,核合成黃金並不具有實際應用的可行性。目前,人工合成黃金的方法主要還停留在實驗室研究階段,主要用於科學研究和探索新的合成方法,而不是用於商業生產。