למה יש יהלומים מלאכותיים אבל לא זהב מלאכותי?

עם ביקוש כה עצום לזהב, מדוע שלא נפיק אותו באופן מלאכותי כדי להגדיל את ההיצע כמו שאנחנו עושים עם יהלומים?

כיום, יהלומים מלאכותיים כבר אינם מוזרים. הם נוצרים במעבדה, בעלי מבנה, קשיות ויופי כמעט זהים ליהלומים טבעיים, אך המחיר זול בהרבה. הודות לכך, כיום יהלומים כבר אינם דבר שנמצא רק עבור חברי מלוכה או אצילים, העשירים-על בהישג יד. אפילו עבור אנשים רגילים, החלום של בעלות על תכשיט יהלום כבר אינו רחוק מדי.

יהלומים יקרים בהרבה מזהב וניתן "להפכם לפופולריות" בזכות ייצור מלאכותי, אז למה שלא נפיק זהב מלאכותי, בעוד שהביקוש למתכת יקרה זו תמיד גבוה מאוד? זוהי השאלה של אנשים רבים.

עם זאת, מה שגורם לרבים לתהות הוא מדוע השוק מלא ביהלומים סינתטיים אך ללא זהב סינתטי? הסיבה לכך היא שייצור זהב סינתטי כמעט בלתי אפשרי.

ההבדל בין ייצור מלאכותי של זהב ליהלומים

הסיבה לכך שאנשים מייצרים יהלומים מלאכותיים ולא זהב מלאכותי טמונה בהיתכנות וביעילות כלכלית . זהב ויהלומים דומים בנדירותם, אך ייצורם שונה באופן מהותי.

(צילום: האקונומיק טיימס)

כדי להבין זאת, עליכם להבין את המבנה שלהם. זהב הוא יסוד (יסוד הוא אוסף של אטומים מאותו סוג, חומר טהור, שלא ניתן לפרק אותו לחומרים פשוטים יותר על ידי תגובות כימיות רגילות), המורכב מאטומי זהב. הוא אינו תרכובת או גביש של אטומים רבים ושונים, אלא יסוד כימי יציב בטבעו.

יהלום הוא צורה גבישית של היסוד פחמן (C). בתנאי טמפרטורה ולחץ גבוהים במיוחד, אטומי פחמן קשורים זה לזה בחוזקה במבנה טטרהדרלי, ויוצרים גבישי יהלום (גם פחמן אך בתנאים שונים ייצרו צורה מולקולרית בעלת מבנה שונה, ויוצרים חומרים אחרים, כגון פחם).

משמעות הדבר היא שכדי לייצר יהלומים סינתטיים, עלינו רק ליצור תנאים גיאולוגיים (לחץ וטמפרטורה גבוהים) כדי "לדחוס" פחמן ליהלומים, מבלי שיהיה צורך לייצר אטומי פחמן. בינתיים, כדי לייצר זהב סינתטי, עלינו ליצור אטומי זהב מחלקיקים קטנים יותר, דבר הדורש התערבות ברמה הגרעינית.

בקיצור, יצירת יהלומים היא "סידור מחדש של אטומים", בעוד שיצירת זהב היא "יצירת אטומים חדשים" - וזהו הגבול בין הנדסה תעשייתית לפיזיקה גרעינית.

בני אדם הצליחו זה מכבר לייצר יהלומים מלאכותיים וזוהי פעילות יעילה ביותר מבחינה כלכלית. (צילום: Etsy)

למה זהב סינתטי כמעט בלתי אפשרי?

יהלומים סינתטיים מיוצרים בהצלחה על ידי בני אדם מאז שנות ה-50, תוך שימוש בשתי שיטות עיקריות:

- שיטת HPHT (לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה): מדמה תנאים טבעיים על ידי יצירת טמפרטורה ולחץ גבוהים במיוחד כדי לאלץ פחמן להתגבש ליהלומים.

- שיטת CVD (Chemical Vapor Deposition): משתמשת בגז המכיל פחמן (כגון מתאן) בתא התגובה ומשקעת אטומי פחמן שכבה אחר שכבה על גבי מצע היהלום ליצירת גבישים חדשים.

כיום, יהלומים סינתטיים יכולים להשיג את אותה איכות וטוהר כמו יהלומים טבעיים, או אפילו לעלות עליהם. בפרט, עלויות הייצור הנמוכות יותר והאופי הידידותי יותר לסביבה הופכים יהלומים סינתטיים למקובלים באופן נרחב בתעשיות התכשיטים והתעשייה.

ומה לגבי זהב? למעשה, בני אדם ייצרו זהב באופן מלאכותי, אך רק בסביבת מעבדה, וזה לא פשוט כפי שרבים חושבים. יצירת אטומי זהב מאטומים אחרים יכולה להתרחש רק על ידי שינוי מבנה הגרעין, כלומר, המרת יסוד אחד לאחר – תחום השייך לפיזיקה גרעינית, לא לכימיה או לטכנולוגיית חומרים.

בשנת 1980, הצליח הפיזיקאי חתן פרס נובל, גלן סיבורג, להפוך עופרת לזהב על ידי הפצצת אטומי עופרת בנייטרונים במאיץ חלקיקים. כתוצאה מכך, חלק מגרעיני העופרת הומרו לזהב - דרך מעשית של "זיקוק זהב".

עם זאת, תהליך זה יקר ביותר מבחינת אנרגיה, ציוד וזמן. כמות הזהב המופקת קטנה ביותר, ואינה מספיקה ליישומים מעשיים. חלק מהזהב המופק הוא גם רדיואקטיבי במידה מסוימת, ואינו בטוח לשימוש בחיי היומיום.

לכן, גם אם היה ניתן לייצר זהב באמצעות טרנסמוטציה גרעינית, העלות הייתה גבוהה פי מיליונים או מיליארדים מכריית זהב טבעי, מה שהופך אותה ללא כלכלית.

כריית זהב היא חסכונית פי מיליונים, מיליארדים, מאשר ייצור זהב מלאכותי. (צילום: Nature)

ההבדל הגדול ביותר בין ייצור זהב מלאכותי לייצור יהלומים הוא ש: ייצור יהלומים מלאכותיים הוא תהליך תעשייתי, שניתן לבצע אותו על ידי מכונות עם חומרי גלם נפוצים (פחמן); בעוד שייצור זהב מלאכותי הוא תהליך גרעיני, הדורש טכנולוגיה כמו במרכזי מחקר אטומי, תוך שימוש באנרגיה גבוהה במיוחד ובציוד יקר במיוחד.

מפעל יהלומים מלאכותיים כיום יכול לייצר מאות יהלומים ביום, אך אם רוצים "לייצר" זהב באמצעות מאיץ חלקיקים, עלות ייצור גרם אחד של זהב יכולה להיות גבוהה פי מיליארדים מערכו.

הזהב על פני כדור הארץ לעולם לא מתכלה

סיבה עמוקה יותר לכך שאנשים לא טרחו ליצור זהב סינתטי היא משום שזהב עמיד מאוד. הוא אינו מתחמצן, אינו משתחית, אינו דוהה עם הזמן - בניגוד לחומרים רבים אחרים.

במילים אחרות, זהב נמצא כמעט "לנצח" במצבו הטבעי. כמות הזהב שנכרתה מאז ימי קדם עדיין נמצאת במחזור הכלכלי. כמעט ואין אובדן של זהב בטבע, כך ש"ייצור נוסף" אינו הכרחי - אלא אם כן הביקוש באמת עולה על ההיצע, דבר שלא סביר שיקרה.

יהלומים, למרות שהם נוצצים, ניתנים לייצר באופן מלאכותי - ולכן ערכם יורד עם הזמן. אבל זהב לא ניתן לשכפול באמצעות טכנולוגיה קונבנציונלית. עצם העובדה שבני אדם אינם יכולים לייצר זהב הפכה אותו לסטנדרט של ערך ועמידות לאורך ההיסטוריה האנושית.

בקיצור, יהלומים סינתטיים ניתנים לייצור המוני מכיוון שהם פשוט צורה מיוחדת של פחמן, בעוד שזהב הוא יסוד כימי, ולכן כדי ליצור אותו עלינו לשנות את המבנה הגרעיני של החומר - דבר שהוא הרבה מעבר ליכולות התעשייתיות הנוכחיות.

בני אדם הצליחו ליצור חומרים קשים יותר מיהלומים ובהירים יותר ממתכות, אך ייצור יסודות יקרים כמו זהב כדי לספק את השוק הוא עדיין סיפור של עתיד רחוק מאוד - אם לא בלתי אפשרי.

ואולי, זו הסיבה ערך הזהב זה רק עולה ולא יורד, זה תמיד סמל לנצח, אי אפשר לשכפל את זה.

מקור: https://baolangson.vn/vi-sao-co-kim-cuong-nhan-tao-ma-khong-san-xuat-vang-nhan-tao-5062869.html