怎樣把一塊銅變成金子？

圖片：yulinlon / CC0

子乾，公家號搜刮【子乾說物理】

經由過程重離子對撞。

原子核是由帶電的質子和不帶電的中子組成的，分歧元素之間最本家兒要的差別來歷于原子核的電荷數，也就是原子核內的質子數目，當然，質子數不異但中子數分歧的原子也是紛歧樣的，可是其化學性質一樣，這樣的叫做同位素。所以，要想把一種元素釀成另一種元素，底子手段就是改變原子核內的質子數（不考慮中子的影響）。

銅（Cu），質子數 29，中子數 35；

金（Au）, 質子數 79，中子數 118.

那么什么是重離子對撞呢？良多人或許聽過粒子對撞機，以及歐洲核子中間（CERN）的大型強子對撞機（LHC）或者海說神聊京正負電子對撞機（BEPC），BEPC 是正負電子對撞，LHC 是質子質子對撞，這些對撞過程相對簡單，產品相對較少，布景相對比力純凈；除此之外，還有另一種對撞，就叫做重離子對撞，用于對撞的粒子是很重的原子核，好比說銅原子核、金原子核或者鉛原子核，

這些原子核的核子數在幾十到 200 擺布，相對電子 / 質子的質量來說長短常大的了，這樣的對撞產品很是多，布景也很是復雜。

重離子對撞模擬動畫

重離子對撞的生當作物大多都是電子、輕介子（好比 pion 介子）、輕重子（好比質子等），質量越大的粒子產量越小，而能生當作原子核的概率就更小了。典型的生當作粒子的嘗試成果：

（這個不是重離子對撞的成果，而是質子質子對撞的成果，不外兩者成果相似）上圖中顏色越紅暗示粒子數越多，顏色越藍則越少。此中 p 代表質子（現實上就是氫原子核），d 代表氘核，可以看到 d 比 p 就已經少了良多了，當然也會有氦核

甚至還能生當作反氦核

可是這些產品的質量相對來說都比力小，很重的也不敷幾倍于質子的質量，可是金核大約是 200 倍的質子質量，并且需要得當數目的質子和中子連系生當作。所以，理論上考慮，可以經由過程銅核 - 銅查對撞，提高對撞能量，則生當作物中就有可能存在金原子核，可是這種產量以及提取并保留的手段長短常堅苦的，并且完滿是虧蝕的生意啊！！！

發表于 2019-05-12 19:01
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