金,俗稱黃金,在化學(xué)元素家族中“排行”79,密度19.3克/立方厘米(20℃),熔點(diǎn)1063℃,沸點(diǎn)2600℃,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,特別是幾千年來用它作為貨幣(現(xiàn)今仍是國際上公認(rèn)的硬通貨)和飾品,倍受人們的青睞。黃金的擁有量一直是衡量一個(gè)國家、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,佩戴黃金首飾古往今來是生活中的一種時(shí)髦。也正因?yàn)槿绱?,人類在黃金舞臺(tái)上曾上演了無數(shù)可悲可嘆的鬧劇。
從古代開始,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,傳說有一位叫做梅達(dá)斯的國王得到了一種神奇的東西,任何其它物品一經(jīng)與此接觸就立即轉(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,這僅是一種美好的愿望,在我國古代,有許多煉丹家們?cè)鴱氖聼捊鹦g(shù)的研究,他們企圖通過化學(xué)方法將那些隨處可見的賤金屬變成黃金,但最終以徒勞而告終。
從煉金術(shù)土的黃金夢(mèng)破滅到本世紀(jì)初這一千多年的時(shí)間里,人們逐漸地確信,黃金不可能人工制造,它只能從自然界里獲取。然邢而,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,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)于數(shù)為79的話,就可以把這些非79號(hào)元素轉(zhuǎn)變成了79號(hào)元素金。但是給原子增減質(zhì)子并不像給一個(gè)容器裝取豆子那樣的簡單。原子核十分的“堅(jiān)固”,要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要的能量要高出一百萬倍。因而, 在化學(xué)反應(yīng)過程中,原子核總是“安然無恙” ,利用任何化學(xué)手段及普通的物理方法(比如升溫)只能導(dǎo)致原子的重新組合或分子破裂成原子,這就是煉金術(shù)士制造不出黃金的根本原因。要實(shí)現(xiàn)原子間的嬗變,必須在特殊裝置中,利用核反應(yīng)來完成。