امکان تبدیل دیگر فلزات به طلا؛ بررسی کیمیاگری از نظر علمی

کیمیاگران قرن‌ها در آرزوی تبدیل فلزات مختلف به طلا بودند. با توجه به پیشرفت علم، آیا انسان توانایی محقق کردن این رویای دیرینه را دارد؛ با چه فرآیندی این کار ممکن خواهد شد؟

طلا همیشه جذابیت ویژه‌ای برای انسان داشته است. همین نیز سبب شد افراد زیادی در طول قرن‌های مختلف کل عمر خود را  صرف تحقق رویایی به‌نام کیمیاگری کنند. رویایی که به کمک آن انسان می‌توانست قدرت تبدیل فلزات مختلف به طلا را به‌دست آورد. ما می‌دانیم که این تلاش‌ها هرگز به نتیجه نرسیدند. هرچند آیا علم مدرن نیز چنین امکانی را فراهم نمی‌کند؟

تبدیل فلزات دیگر به طلا؛ از یونان باستان تا اروپای مدرن

بسیاری فردی یونانی به‌نام زوسیموس که در قرن سوم میلادی زندگی می‌کرد را پدر کیمیاگری می‌دانند. او در نوشته‌های خود به آزمایش‌های گوناگون مرتبط با اینکار پرداخته است. زوسیموس معتقد بود تبدیل دیگر فلزات به طلا انعکاسی از خالص‌سازی و رستگاری روح انسان است. در واقع اینکار می‌توانست باعث تعالی معنوی فرد گردد.

بعدها در اروپا قرون وسطی ایده کیمیاگری از حالت روحانی خارج شد و افراد صرفا برای پولدار و معروف شدن به سراغ آن می‌رفتند. دانشمندان آن دوره معتعقد بودند که تفاوت طلا و دیگر فلزات به میزان ناخالصی آنها مربوط می‌شود. در نتیجه اگر می‌توانستند یک فلز را از نظر خلوص بهبود ببخشند، طلا شکل مي‌گرفت.

سنگ فلاسفه نیز به‌عنوان ماده‌ای اسرارآمیز که می‌توانست باعث این تغییر شود معروف شد. برخی ادعا کردند که توانسته‌اند سنگ فلاسفه را پیدا کنند؛ اما همچون داستان های مرموز تاریخ هرگز واقعیت ماجرا مشخص نشد. در قرن‌های ۱۷ و ۱۸ میلادی و پس از ناکام ماندن تلاش‌های دانشمندان کم‌کم کیمیاگری بی‌اعتبار گشت و علوم فیزیک و شیمی جای آن را گرفتند. با همه اینها رویای کیمیاگری در قلب انسان‌ باقی ماند تا قرن‌های بعد مجدد امتحان کند.

فرآیند تبدیل عناصر به یکدیگر

از نظر علمی امکان تبدیل عناصر مختلف به یکدیگر وجود دارد. در واقع ماهیت عناصر با توجه به تعداد پروتون‌های موجود در هسته آنها تعریف می‌شود. به‌عنوان مثال طلا دارای ۷۹ پروتون است و سرب ۸۲ پروتون در هسته خود دارد.

به‌لطف پیشرفت علم شیمی می‌دانیم که هسته اتم به‌واسطه نیروی هسته‌ای قوی پایدار باقی مانده است. به همین خاطر جدا کردن یک پروتون یا نوترون از هسته کار آسانی نیست. گرچه با ایجاد برخی تغییرات در ساختار پروتون‌ها و نوترون‌ها می‌توان عملا عنصری را به عنصر دیگر تبدیل کرد. اگر شما ۳ پروتون را از هسته سرب حذف کنید، به هسته طلا خواهید رسید. با اینکار حتی می‌توان از پایان عصر استخراج طلا از معادن صحبت کرد.

آزمایش‌های مدرن تبدیل فلزات دیگر به طلا

اولین مورد تبدیل موفق دیگر فلزات به طلا در سال ۱۹۴۱ گزارش شد. در آن زمان دانشمندان دانشگاه هاروارد با کمک یک شتاب‌دهنده ذرات، هسته‌های لیتیوم و دوتریوم با به سمت هسته‌ جیوه شلیک کردند. در نتیجه برخورد این ذرات پر انرژی تعدادی پروتون و نوترون از هسته سرب جدا شدند. همین نیز سبب شد شاهد شکل‌گیری چند ایزوتوپ ناپایدار طلا باشیم. گرچه این ایزوتوپ‌های پرتوزا پس از مدت کوتاهی تجزیه شدند.

چهل سال بعد گلن سیبرگ، دانشمند برنده جایزه نوبل شیمی توانست رویایی کیمیاگران را به واقعیت تبدیل کند. سیبرگ به‌سختی در آزمایشگاه خود در کالیفرنیا کار می‌کرد. تیم تحت سرپرستی او می‌خواستند چگونگی فروپاشی هسته‌های بیسموت را هنگام برخورد با هسته‌های کربن و نئون ببینند. در نتیجه از یک شتاب‌دهنده ذرات استفاده کردند تا هسته‌ها با سرعتی نزدیک به سرعت نور با هم برخورد کنند.

در نتیجه آزمایش خاص سیبرگ چندین هزار اتم طلا شکل گرفتند. او موفق شده بود راه تبدیل دیگر فلزات به طلا را پیدا کند. از آن پس بارها پژوهشگران مختلف در سرتاسر جهان تولید طلا را در نتیجه آزمایش‌های خود در شتاب‌دهنده‌های ذرات اعلام کردند.

یکی از معروف‌ترین موارد در آزمایشگاه هادرونی بزرگ رخ داد. گروهی از دانشمندان می‌خواستند نتیجه برخورد یون‌های سرب با سرعت نزدیکی به سرعت نور را مشاهده کنند. در نتیجه این اتفاق کوارک‌های درون پروتون‌ها و نوترون‌ها آزاد شدند. سپس آنها برای چند میکروثانیه حالت عجیبی از ماده را شکل دادند که در لحظات اولیه شکل‌گیری جهان هستی وجود داشت.

برخوردهای مستقیم آنقدر شدید بودند که میدان الکترومغناطیسی قدرتمند ایجاد شده پروتون را از هسته جدا کرد. چنین چیزی عملا به تبدیل فلزات دیگر به طلا منجر شد. هرچند باید بدانید که پس از سه سال آزمایش طلای تولیدی تنها ۲۹ ترلیونیوم گرم وزن داشت. درست است که رویای کیمیاگری به واقعیت تبدیل شده است؛ اما هرگز شخصی با این روش به قدرت و ثروت دست نمی‌یابد.

بیشتر بخوانید