Idea interessante, ma è già stata fatta e non a buon mercato - continua a leggere.

Come possiamo ottenere una grande quantità di $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $?

Ci sarebbero due problemi nell'ottenere una grande quantità di $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $. Innanzitutto, il nuclide genitore di $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ è $ \ ce {_ {83} ^ {197} Bi} $ che è instabile e ha un'emivita di soli 9,33 minuti - quindi non puoi ottenere una grande quantità del precursore di $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ per cominciare. Secondo, una volta che $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ si forma, ha un'emivita di 8,1 minuti, quindi si trasmuta rapidamente in $ \ ce {_ {81} ^ {197} Tl} $.

Quanto tempo impiegherebbe a trasformarsi in oro?

$ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ emivita = 8,1 minuti

$ \ ce {_ {81} ^ {197} Tl} $ emivita = 2,84 ore

$ \ ce {_ {80} ^ {197} Hg} $ emivita = 64,14 ore

Dopo 10 emivite, ca. lo 0,1% del materiale di partenza sarà lasciato $$ \ ce {(1 / 2) ^ 10 = $ 0.0009766 $} $$ L'ultimo passaggio è di gran lunga il più lento, quindi dopo circa 641,4 ore (26,73 giorni), dovresti avere qualcosa intorno al 99,9% di oro puro.

Può essere accelerato?

A differenza delle reazioni chimiche che possono essere riscaldate, catalizzate, ecc., Questo tipo di trasformazione nucleare mantiene un programma prestabilito.

Una volta che la maggior parte è stata trasformata in oro, come possiamo estrarre l'oro? (ci sono ancora molecole di Pb, Tl, Hg rimanenti)

Come notato sopra, puoi ottenere qualunque purezza desideri, aspetta.

Cosa sarebbe essere la resa del processo?

Sarebbe alto per le 3 trasformazioni nucleari che hai elencato. Ciascuno degli elementi che hai elencato decade direttamente e solo nell'isotopo figlia che hai mostrato. Tuttavia, come notato sopra, non puoi iniziare con $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $, lo generi da $ \ ce {_ {83} ^ {197} Bi} $, il decadimento di cui aggiunge alcune impurità insieme al piombo. E poi, poiché l'isotopo del bismuto non è longevo, probabilmente inizieresti con il suo precursore, e così via fino a trovare qualcosa che abbia una vita abbastanza lunga da poter assemblare una quantità ragionevole.

1980 Glenn Seaborg ha effettivamente trasmutato il bismuto in oro, ma solo poche migliaia di atomi (vedere anche questo riferimento).

Quanto denaro avrebbe costa approssimativamente rispetto a quanto vinciamo in oro?

L'articolo di Wikipedia a cui ho fatto riferimento direttamente sopra osserva, "la spesa supera di gran lunga qualsiasi guadagno". Esistono altri modi (fissione e fusione) per produrre oro, ma almeno con i metodi oggi disponibili il costo sarebbe astronomico.

Una cosa che Ron non ha trattato sono gli effetti collaterali di tutto quel decadimento. Tutta quella roba a breve emivita sarà piuttosto radioattiva, al punto che potresti non sopravvivere per vedere i risultati. È anche possibile che se ne riunisci abbastanza per essere redditizio, si vaporizzerà semplicemente da solo. L'oro stabile dovrebbe alla fine condensarsi in modo che fintanto che contenga il vapore potrebbe funzionare. Oppure avrai una bella fiaschetta rivestita d'oro.

Gli isotopi stabili del piombo sono 204, 206, 207 e 208, dovresti battere molti protoni e neutroni fuori per scendere a 197.

Vergogna! Fai cadere un protone dal piombo e si trasforma in tallio. Ma siccome questo è il punto dell'esercizio, tirane fuori altri due e il gioco è fatto.

Non posso indovinare il costo, ma considera questo: se fosse redditizio, molte persone lo farebbero, e quindi il valore dell'oro si ridurrebbe rapidamente a un livello coerente con il costo della sua produzione.

Non puoi davvero morire a causa delle radiazioni mentre il processo è in corso, se lo fai bene. Quindi avrai bisogno di una scatola di piombo grossa e spessa per proteggerti dai raggi / particelle alfa, beta e gamma. Anche l'oro finalmente condensato si raccoglierà sul fondo della scatola o sui lati. Quindi tecnicamente ho calcolato che per ottenere circa una libbra di oro puro al 99,9% da 20 carati o giù di lì, dovrai iniziare con circa 3 tonnellate dell'isotopo di bismuto radioattivo. E per acquistare tale importo, avrai bisogno di circa 43000,5 euro + 6 dollari per farlo. Allora qual è il compromesso? È un pessimo affare, quindi sarà meglio estrarre l'oro.

Il modo migliore in cui posso pensare di farlo sarebbe usare il piombo come bersaglio del ciclotrone, avrei bisogno di bombardarlo con protoni ad altissima energia. La mia intenzione sarebbe quella di formare Bi-197. Facendo entrare un protone nel nucleo del piombo, se il nucleo risultante ha un'energia elevata, emetterebbe alcuni neutroni o particelle alfa o anche alcuni protoni.

Questo processo è lo spallamento, questo formerebbe una miscela empia di cose con masse atomiche differenti. Mi aspetto di formare oltre al Bi-197 alcuni Bi-205 (emivita radioattiva 15 giorni) e Bi-202 che decadranno in Pb-202 di lunga durata. Quindi il bersaglio del ciclotrone rimarrà radioattivo a lungo.

Nel frattempo il Bi-197 avrà subito una serie di emissioni di positroni per formare Au-197. Avrei quindi bisogno di sciogliere il target del ciclotrone in acido e quindi utilizzare l'estrazione con solvente per separare l'oro dal mercurio, tallio, piombo e altre cose nel target.

Sono sicuro che l'elettricità necessaria per il ciclotrone, i prodotti chimici necessari per la separazione e il tempo necessario ai lavoratori saranno più preziosi dell'oro che producono.