點(diǎn)“石”成金不是夢(mèng)

王爾

金，俗稱黃金，在化學(xué)元素家族中“排行”79，密度19.32克/立方厘米（20℃），熔點(diǎn)1 064.43℃，沸點(diǎn)2 800℃，與銀、銅、鐵、錫等同是歷史上最早發(fā)現(xiàn)的元素，但黃金以它美麗的光澤，優(yōu)異的性能和稀缺的資源卻被人類視為“尊貴”之物。幾千年來(lái)，它作為貨幣（現(xiàn)今仍是國(guó)際上公認(rèn)的硬通貨）和用于制作飾品，深受人們的青睞。黃金的擁有量一直是衡量一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族、一個(gè)社會(huì)集團(tuán)、一個(gè)家庭物質(zhì)財(cái)富的標(biāo)志，也正因?yàn)槿绱?，人類在黃金舞臺(tái)上曾上演了無(wú)數(shù)可悲可嘆的劇幕。

從古代開(kāi)始，人類就從淘金者的艱難與黃金的價(jià)值中，夢(mèng)想著用人工方法制造黃金。在古希臘神話中，有一位叫作梅達(dá)斯的國(guó)王得到了一種神奇的東西，任何物品一經(jīng)接觸就立即轉(zhuǎn)變成黃金。這就是連小孩子都知道的“點(diǎn)石成金”的故事。當(dāng)然，這只是一種美好的愿望，在我國(guó)古代，有許多煉丹家曾從事煉金術(shù)的研究，企圖通過(guò)化學(xué)方法將那些隨處可見(jiàn)的金屬變成黃金，但最終以徒勞告終。

從煉金術(shù)士的黃金夢(mèng)破滅到本世紀(jì)初這一千多年的時(shí)間里，人們逐漸確信，黃金不可能人工制造，只能從自然界獲取。然而，本世紀(jì)初，元素放射性的相繼發(fā)現(xiàn)，以及原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的揭秘，打破了這一觀念?？茖W(xué)家認(rèn)為，人工制造黃金是完全有可能的。

我們知道，各種元素的差別在于它們的原子中質(zhì)子、中子和電子的數(shù)目不同，特別是原子中質(zhì)子的數(shù)目不同。如果用人工的方法能夠改變?cè)雍酥匈|(zhì)子的數(shù)目，就可以把一種元素變成另一種元素。這就是說(shuō)，只要能從序號(hào)大于79的某種元素的原子中取掉一些質(zhì)子，或給序號(hào)小于79的元素的原子中增添一些質(zhì)子，使它們的質(zhì)子數(shù)為79的話，就可以把這些非79號(hào)元素轉(zhuǎn)變成79號(hào)元素——金。但是給原子增減質(zhì)子并不像給一個(gè)容器裝取豆子那樣簡(jiǎn)單。原子核十分的“堅(jiān)固”，破壞它需要十分巨大的能量。據(jù)計(jì)算，從原子核內(nèi)取出一個(gè)質(zhì)子所需的能量比把一個(gè)分子破裂成原子所需的能量要高出一百萬(wàn)倍。因而，在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，原子核總是“安然無(wú)恙” ，利用化學(xué)手段或普通物理方法（比如升溫）只能導(dǎo)致原子的重新組合或使分子破裂成原子，這就是煉金術(shù)士制造不出黃金的根本原因。要實(shí)現(xiàn)原子間的轉(zhuǎn)變，必須在特殊裝置中，利用核反應(yīng)來(lái)完成。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已證明，在巨型粒子加速器中，用超高速的質(zhì)子、中子、氘核、α粒子等“粒子炮彈”去轟擊原子，原子可被擊破，其后，質(zhì)子、中子和電子便可以重新組合成新的原子。

不出科學(xué)家所料，1941年，人類數(shù)千年來(lái)的“人造黃金夢(mèng)”終于變成了現(xiàn)實(shí)。美國(guó)哈佛大學(xué)的班布里奇博士及其助手，利用“慢中子技術(shù)”成功地將比金原子序數(shù)大1的汞變成了金。1980年，美國(guó)勞倫斯伯克利研究所的研究人員把83號(hào)元素鉍轉(zhuǎn)變成了金。他們把鉍置入高能加速器中，用近乎光速的粒子去轟擊鉍的原子核，結(jié)果4個(gè)質(zhì)子破核而出，剩下了79個(gè)質(zhì)子，鉍原子的結(jié)構(gòu)便發(fā)生了相應(yīng)的突變，一躍而成為金原子。用類似的方法，他們把82號(hào)元素鉛也變成了金。

遺憾的是，黃金目前只能用這樣的人工方法制造，且只能在極少數(shù)擁有高科技的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行?？梢韵胂?，用此法來(lái)獲得黃金無(wú)疑是“得不償失”。但人類能人工制造黃金這件事比金子本身值錢得多。我們相信，隨著高科技的發(fā)展，總有一天人們能夠建立一個(gè)經(jīng)濟(jì)上高度可行的系統(tǒng)，由廉價(jià)金屬方便地制造出黃金來(lái)?？墒堑侥菚r(shí)，或許黃金就會(huì)由“貴族”淪為“庶民”了。

人教版九年級(jí)化學(xué)（上）第四單元 《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》課外延伸閱讀

編輯/王一鳴