专栏名称: 环球科学
《科学美国人》独家授权中文版—《环球科学》杂志—www.huanqiukexue.com
目录
相关文章推荐
51好读  ›  专栏  ›  环球科学

物理学家成功将铅变成黄金,三年产出345亿分之1克

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2025-05-19 22:00

主要观点总结

本文主要介绍了《环球科学》杂志的最新播客节目,并介绍了大型强子对撞机(LHC)中铅离子产生黄金的研究。虽然科学家通过铅离子碰撞可以批量产生金元素,但由于金核的不稳定性和产量极低,该方法并不能真正产生有用的黄金。此外,人造黄金只能停留在实验探索的层面,人造钻石的生产技术不会大幅降低黄金的价格。文章提醒读者,不应在家用对撞机自制黄金。

关键观点总结

关键观点1: 《环球科学》杂志迎来播客节目。

每月更新一次的播客节目,探讨形形色色的科学问题。

关键观点2: 大型强子对撞机(LHC)中铅离子产生黄金的研究。

研究人员利用大型强子对撞机中的铅离子碰撞产生黄金,但产生的金核大多不稳定,质量极低。

关键观点3: 人造黄金停留在实验探索层面。

尽管科学家可以通过实验产生黄金,但目前还没有能力像生产钻石一样生产黄金。黄金的价格应该不会像钻石价格那样大幅下降。


正文

请到「今天看啥」查看全文


79 个质子的金。反应产生了多种金的同位素,还都不怎么稳定,半衰期从 48 分钟到 78 小时不等。


1941 年时,班布里奇博士使用的仪器不过是一台普通的回旋加速器。将近一个世纪后的今天,物理学家的加速器已经更加先进,那是不是可以产生更多黄金呢?近期在 《物理评论C》 Physical Review C )上,欧洲核子研究中心( CERN )大型强子对撞机( LHC )的物理学家就发布了他们最新的“炼金成果”,大型强子对撞机真的可以用铅产生黄金!



亏本的机器


在大型强子对撞机中,铅核以 99.999993% 的光速运动。当两束铅离子没有直接 迎头相撞 ,而是 近距离 擦肩而过 时,一个铅离子周围的强电磁场会产生高能光子脉冲,进而激发另一个铅原子核,并使其发生电磁离解 EMD )。简单来说,就是铅核会弹出原子核里少量的中子和质子。铅核含有 82 个质子,只要它弹出 3 个质子,就变成了含有 79 个质子金核。


电磁离解示意图。大型强子对撞机中的两束 铅离子束彼此近距离掠过而不发生碰撞,产生的光子与原子核相互作用可以激发其内部结构的振荡,并导致少量中子(两个)和质子(三个)被弹出,留下金原子核。图片来源: CERN


研究人员分析后发现,目前铅 - 铅碰撞每秒最多可以产生约 89 000 个金核。但这些金核大多不稳定,在它们撞击实验设备或自行裂变成单个质子、中子和其他粒子之前,往往只能存在 1 微秒。但不管怎么说,大型强子对撞机确实是在批量产生金元素。总的来说,在大型强子对撞机 2015-2018 年的第二轮运行中,总共产生了约 860 亿个金核。你听数字好像很多,但算起来 质量仅为 29







请到「今天看啥」查看全文