Có thể biến các kim loại khác thành vàng không?

[Bui Nhat Minh]

Hàng thế kỷ trước, các nhà giả kim châu Âu từng tin rằng có thể biến các kim loại rẻ tiền như chì thành vàng một phép màu gọi là chrysopoeia. Ngày nay, khoa học hiện đại chứng minh rằng điều này không hoàn toàn là hoang đường: con người có thể biến một kim loại thành vàng. Tuy nhiên, chi phí thực hiện lại khiến giấc mơ làm giàu từ phép biến kim trở thành điều... bất khả thi.

Giả kim thuật và giấc mơ kim loại hóa vàng​

Từ thời Hy Lạp cổ đại, nhà triết học Zosimos của Panopolis đã hình dung việc biến kim loại thành vàng là quá trình thanh lọc tâm hồn. Vào thời Trung cổ, mục tiêu đã trở nên thực dụng hơn: biến thứ rẻ tiền thành của cải. Các nhà giả kim tin rằng mọi kim loại đều chứa các thành phần cơ bản như thủy ngân, lưu huỳnh và muối. Nếu có thể tái sắp xếp các yếu tố này và loại bỏ tạp chất, họ cho rằng có thể biến bất kỳ kim loại nào thành vàng với sự hỗ trợ của "hòn đá triết gia" huyền thoại.

Tư tưởng này từng được xem là hợp lý trong thời đại trước khi hóa học và vật lý hiện đại ra đời. Nhưng đến thế kỷ 17–18, khi khoa học phát triển, các lý thuyết giả kim dần bị bác bỏ.

Vàng nhân tạo: Thách thức của khoa học hạt nhân​

Ngày nay, chúng ta biết rằng bản chất của một nguyên tố phụ thuộc vào số proton trong hạt nhân nguyên tử. Vàng có 79 proton, còn chì một kim loại "huyền thoại" trong giả kim có 82 proton. Điều đó có nghĩa: nếu loại bỏ 3 proton khỏi nguyên tử chì, bạn sẽ có nguyên tử vàng.

Điều này nghe như viễn tưởng, nhưng nó đã xảy ra. Vào năm 1941, các nhà khoa học ở Harvard đã dùng máy gia tốc hạt để bắn các hạt năng lượng cao vào nguyên tử thủy ngân và tạo ra các đồng vị vàng dù chúng rất không ổn định và phân rã nhanh chóng. Sau đó vào những năm 1980, nhà hóa học đoạt giải Nobel Glenn Seaborg tiếp tục tái hiện thành công quá trình này bằng cách bắn các hạt carbon và neon vào bismuth một kim loại có cấu trúc gần với vàng.

Thậm chí, ở CERN nơi đặt máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới (Large Hadron Collider), các nhà nghiên cứu vẫn đang quan sát thấy sự hình thành của vàng như một sản phẩm phụ trong các va chạm ion chì gần tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, lượng vàng được tạo ra cực kỳ nhỏ: chỉ khoảng 29 phần nghìn tỷ gram sau 3 năm thử nghiệm.

Vì sao không ai làm giàu từ vàng nhân tạo?​

Dù con người đã đạt được giấc mơ của các nhà giả kim, việc tạo ra vàng bằng cách này là điều hoàn toàn phi kinh tế. Chi phí để xây dựng và vận hành máy gia tốc hạt là vô cùng khổng lồ. Ví dụ, thí nghiệm của Seaborg được ước tính tốn kém gấp một nghìn tỷ lần giá trị vàng tạo ra.

Chưa kể, các tương tác hạt nhân cần thiết để tạo vàng rất hiếm và khó tái tạo. Hàng tỷ sự kiện va chạm cần được phân tích để tìm ra vài nguyên tử vàng.

Vì vậy, như nhà vật lý Alexander Kalweit tại CERN khẳng định: “Từ thập niên 1940 đến nay, rất nhiều thí nghiệm đã tạo ra vàng nhưng chưa có bất kỳ ai thu được lợi nhuận từ việc đó”. (Yahoo)