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철학자 돌의 과학 :금속이 실제로 금으로 변환 될 수 있습니까?

예, 실험실에서 리드를 금으로 바꿀 수는 있지만 너무 많은 에너지가 필요하기 때문에 실용적이지 않습니다.

해리포터가 처음으로 읽고 마녀와 마법사의 힘에 경외감을 느낀 것을 기억하십니까? 지팡이를 흔들고, 빗자루로 날아가고, 한 곳에서 실망하고 다른 곳에서 어울리는 물을 아무것도 만들지 않고 물을 만들어냅니다.… J.K. 롤링은 마법에 진정으로 한계가없는 것처럼 보였습니다. 때때로, 우리는 모두 마법의 능력을 원했지만 불가능한 것처럼 빨리 무시했습니다.

글쎄, 우리의 꿈 의이 마법의 세계는 그다지 멀지 않은 것으로 밝혀졌습니다. 예를 들어, Harry Potter Universe에서 가장 귀중한 대상 중 하나는 철학자의 돌입니다. Dragon의 피에서 만들어 졌다고 말하면서, 납 (또는 다른 기본 금속)을 금으로 바꾸는 힘을 보유한 밝은 붉은 보석입니다. 전 세계 사람들 (우리의 세계, 즉)은 수세기 동안 신화적인 돌을 찾으려고 노력해 왔습니다. 돌을 찾는 것은 연금술 분야의 핵심 목표로 현대 화학과 의학을 일으켰습니다.

가장 유명한 연금술사 중 한 명은 이삭 뉴턴 (Isaac Newton)이었습니다. 이삭 뉴턴 (Isaac Newton)은 물리학이나 수학보다 연금술을 공부하는 데 더 많은 시간을 보냈지 만, 그가 유명한 분야이지만. 사실, 뉴턴은 실제로 마지막 연금술사 중 하나였으며,이 분야가 빠르게 반박되어 화학에 대한보다 합리적이고 과학적인 연구로 대체 되었기 때문에. 철학자의 돌은 돈에서 사람들을 속이는 데 익숙해졌지만 이제 누군가에게 리드를 금으로 바꿀 수 있는지 물어 보면 평평하게 그것을 거부하여 불가능하다고 알려줄 것입니다.

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그러나 가능합니까?

예, 사실. 그것은 이미 실험실에서 이루어 졌다는 것이 밝혀졌습니다. 그러나 방법을 이해하려면 조금 뒤로 물러서서 물질이 어떻게 형성되는지 분석해야합니다. 우리 세계의 모든 것은 원자라고 불리는 작은 입자로 구성됩니다. 금, 수소 및 산소와 같은 요소는 한 종류의 원자로 만 구성되는 반면, 화합물은 이들 원자의 조합으로 구성됩니다. 예를 들어, 물의 가장 작은 부분 인 물 분자는 수소의 두 원자와 화학 결합에 의해 단단히 함께 고정 된 산소로 구성됩니다.

물, 이것은 (화학 실험실에서) 모습입니다

이제 원자 자체는 세 가지 작은 입자로 구성됩니다. 양으로 하전 된 양성자, 음으로 하전 된 전자 및 중성자. 전혀 전하가 없습니다. 이제, 양성자와 중성자는 핵의 원자의 중심에 앉아 있고, 훨씬 가벼운 전자는이 핵을 주위로 움직입니다. 원자의 요소를 결정하므로 핵의 양성자 수는 매우 중요합니다. 은 원자 번호라고하며 기본적으로 식별 번호 입니다. 요소의. 예를 들어, 탄소에는 6 개의 양성자가 있고 산소는 8 을가집니다. 금 원자 수는 79이고 납은 그와 매우 가깝습니다. 원자 수는 82입니다.

한 요소를 다른 요소로 변환

당면한 질문에 와서 한 요소를 다른 요소로 바꾸는 것은 핵에 양성자를 제거하거나 추가하는 것만 큼 간단한 것 같습니다. 이상하게 들리지만, 우리의 우주가 작동하는 방식입니다. 놀랍게도 소리만큼 드물지 않습니다. 이 과정을 핵 변형 이라고합니다 그리고 우리 주변에서 일어나고 있습니다.

날 믿어, 알파, 베타, 감마만큼 쉽다…

방사성 요소가 무너질 때마다 그와 마찬가지입니다. 따라서 우리가 바륨과 크립톤으로의 원자력 변화에 사용하는 우라늄 (행성이 아닌). 화석의 탄소 데이트에 사용하는 탄소는 또한 질소로 변하기 때문에 물체에 여전히 남은 금액을 알 수 있으므로 마지막으로 살아있는시기를 계산할 수 있습니다. 이 같은 과정은 태양에서도 일어나고 있습니다. 수소가 헬륨으로 융합 한 다음 헬륨은 리튬, 베릴륨 및 철까지 변형됩니다.

그러나 그것은 요점 옆에 있습니다. 우리의 질문은 :우리는 리드를 금으로 바꿀 수 있습니까? 글쎄, 좋은 소식이 있고 나쁜 소식이 있습니다. 좋은 소식은 그렇습니다. 우리는 할 수 있으며 이미… 거의… 로렌스 버클리 국립 도서관 (LBNL)의 과학자들은 1980 년에 Bismuth (Atomic Number 83)로 금메달을 만들었습니다. 그들은 입자로 비스무트 원자를 치고 4 개의 양성자를 핵에서 꺼내고 금으로 바꾸어이를 달성했습니다. 과학자들은 대상이 비스무트인지 리드인지는 중요하지 않다고 주장합니다. 충분한 양성자를 제거 할 수있는 한 어느 한 요소 중 하나를 금으로 바꿀 수 있습니다.

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왜 Bismuth를 사용하고 리드가 아닌가?

글쎄, 이것은 우리가 나쁜 소식을 깨뜨려야 할 때입니다. 과정은 가능하지만 너무 많은 에너지가 필요하므로 맨손으로 지구 밖으로 금을 채굴하는 데 비용이 덜 걸릴 수 있습니다. 과학자들은 시간당 5,000 달러의 비용이 들었습니다. 과정의 끝에서, 그들은 그것을 감지하기에 충분한 금을 만들지 않았지만 실제로 그것을 분리하기에는 충분하지 않습니다. 또한 Bismuth는 납보다 순수한 형태로 제공되므로 금을 훨씬 쉽게 감지했습니다.

그래서, 당신은 그것을 가지고 있습니다. 철학자의 돌은 존재하지만, 입자를 쏘고 실제 목적으로 운영하기에는 너무 비싸다.

물론, 우리가 충분히 효율적인 에너지 원을 찾을 수 있다면 미래에 우리가 무엇을 달성 할 수 있는지 아는 사람은 ... Arthur C. Clarke가 말했듯이, 기술을 충분히 발전 시키면 마술과 같은 것 같습니다.

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