合成黄金在科学上是可能的,但受限于极高的成本和极低的效率,目前并不具备实际应用价值。
黄金(Au,原子序数79)的合成需要通过核反应改变其他元素的原子核质子数。
中子轰击 + β衰变用中子轰击汞(Hg,原子序数80),使其捕获中子变成不稳定的同位素,通过β衰变(释放一个电子,中子转化为质子),最终得到黄金:
案例:1941年,科学家通过此方法用汞合成了微量黄金,但成本远超黄金本身价值。
质子剥离或捕获用铂(Pt,原子序数78)捕获质子(需高能加速器):
或用铱(Ir,原子序数77)通过核聚变增加质子数,但反应条件更为苛刻。
能量消耗巨大:需要粒子加速器或核反应堆提供高能环境,耗电量极高。
产量极低:一次实验可能仅产生微克级黄金,且需复杂提纯。
放射性污染:生成的黄金常为放射性同位素(如198Au半衰期2.7天),无法直接使用。
经济不可行:合成1克黄金的成本可达数万美元,远超市场价。
宇宙中的黄金合成自然界黄金的合成依赖极端天体事件:
中子星合并:释放的能量触发快中子捕获过程(r-process),在秒级时间内生成黄金等重元素。超新星爆发:部分黄金可能来自大质量恒星死亡时的爆炸,但效率低于中子星合并。