Злато је хемијски елемент лако препознатљива по жутој металној боји. Вредан је због реткости, отпорности на корозију, електричне проводљивости, ковљивости, пластичности и лепоте. Ако питате људе одакле долази злато, већина ће рећи да га добијате из рудника, таве за пахуљице у потоку или да га извлачите из морске воде. Међутим, право порекло елемента претходи формирању Земље.
Кључни потези: како се формира злато?
- Научници верују да се све злато на Земљи формирало у сударима супернова и неутронских звезда који су се догодили пре формирања Сунчевог система. У тим догађајима се злато формира током р-процеса.
- Злато је потонуло у Земљино језгро током формирања планете. Данас је доступан само због бомбардовања астероида.
- Теоретски, злато је могуће формирати нуклеарним процесима фузије, фисије и радиоактивног распада. Научници су најлакше трансмутирати злато бомбардирањем живе масе тежих елемената и производњом злата распадом.
- Злато се не може добити хемијом или алхемијом. Хемијске реакције не могу променити број протона у атому. Протонски број или атомски број дефинира идентитет елемента.
Формирање природног злата
Док нуклеарна фузија унутар Сунца чини много елемената, Сунце не може да синтетише злато. Знатна енергија потребна за стварање злата настаје само када звезде експлодирају у а супернова или када неутронске звезде се сударају. У овим екстремним условима, тешки елементи се формирају путем брзог процеса хватања неутрона или р-процеса.
Где се злато појављује?
Све злато пронађено на Земљи потицало је од крхотина мртвих звезда. Како се Земља формирала, тешки елементи попут гвожђе а злато је потонуло ка језгри планете. Да се није догодио ниједан други догађај, у Земљиној кори не би било злата. Али, пре око 4 милијарде година, Земља је бомбардована ударима астероида. Ови утицаји су помешали дубље слојеве планете и присиљавали нешто злата у плашт и кора.
Нешто злата се може наћи у каменим рудама. Појављују се као пахуљице чисти изворни елемент, и са сребром у природној легуру елецтрум. Ерозија ослобађа злато од других минерала. Пошто је злато тешко, оно тоне и накупља се у коритима потока, алувијалним наслагама и океану.
Земљотреси играју важну улогу, јер се помичним расједом брзо декомпримира вода богата минералима. Када вода испари, вене од кварца и златно лежиште на стенским површинама. Сличан процес се одвија и унутар вулкана.
Колико злата има у свету?
Количина злата издвојеног са Земље мали је део његове укупне масе. Године 2016. Амерички геолошки институт (УСГС) процијенио је да је од зоре цивилизације произведено 5.726.000.000 трио унци или 196.320 америчких тона. Око 85% овог злата остаје у промету. Пошто је злато тако густо (19,32 грама по кубном центиметру), за његову масу не треба много простора. У ствари, ако бисте растопили све златно минирано до данас, навијали бисте коцком дужине око 60 стопа!
Ипак, злато чини неколико делова на милијарду масе Земљине коре. Иако није економски изводљиво екстрахирати пуно злата, на горњем километру Земљине површине постоји око милион тона злата. Обиље злата у плашту и језгри је непознато, али знатно превазилази количину у кори.
Синтетизовање злата елемента
Покушаји алхемичари претварање олова (или других елемената) у злато били су неуспешни јер ниједна хемијска реакција не може променити један елемент у други. Хемијске реакције укључују пренос електрона између елемената, који могу произвести различите јоне елемента, али број протона у језгру атома је оно што дефинише његов елемент. Сви атоми злата садрже 79 протона, тако да је атомски број злата 79.
Прављење злата није тако једноставно као директно додавање или одузимање протона од других елемената. Најчешћи начин промене једног елемента у другог (трансмутација) је додати неутрони на други елемент. Неутрони мењају изотоп екрана, потенцијално чинећи атоме довољно нестабилним да се распадну радиоактивним распадом.
Јапански физичар Хантаро Нагаока први је синтетизовао злато бомбардирањем живе живе неутрима 1924. године. Иако је трансформација живе у злато најлакше, злато се може начинити од других елемената - чак и од олова! Совјетски научници случајно су претворили оловно оклоп нуклеарног реактора у злато 1972. године и Гленн Сеаборд је преточио траг злато од олова 1980.
Експлозије термонуклеарног оружја стварају заробљене неутроне сличне р-процесу у звездама. Иако такви догађаји нису практичан начин за синтезу злата, нуклеарна испитивања су довела до открића тешких елемената еинстеиниум (атомски број 99) и фермиум (атомски број 100).
Извори
- МцХугх, Ј. Б. (1988). „Концентрација злата у природним водама“. Часопис за геохемијска истраживања. 30 (1–3): 85–94. дои:10.1016/0375-6742(88)90051-9
- Миетхе, А. (1924). "Дер Зерфалл дес Куецксилбератомс". Дие Натурвиссенсцхафтен. 12 (29): 597–598. дои: 10.1007 / БФ01505547
- Сеегер, Пхилип А.; Фовлер, Виллиам А.; Цлаитон, Доналд Д. (1965). "Нуклеосинтеза тешких елемената помоћу заузимања неутрона". Тхе Астропхисицал Јоурнал Супплемент Сериес. 11: 121. дои:10.1086/190111
- Схерр, Р.; Баинбридге, К. Т. & Андерсон, Х. Х. (1941). "Трансмутација живе брзим неутроном". Физички преглед. 60 (7): 473–479. дои:10.1103 / ПхисРев.60.473
- Виллболд, Матијас; Еллиотт, Тим; Моорбатх, Степхен (2011). "Волфрам изотопски састав Земљиног плашта пре терминалног бомбардовања". Природа. 477 (7363): 195–8. дои: 10.1038 / природа10399