Yapay elmas varken neden yapay altın yok?

Günümüzde yapay elmaslar artık garip değil. Laboratuvarda üretiliyorlar, yapıları, sertlikleri ve güzellikleri doğal elmaslarla neredeyse aynı, ancak fiyatları çok daha uygun. Bu sayede günümüzde elmaslar artık yalnızca kraliyet mensuplarına veya soylulara özgü bir şey değil. süper zenginler Ulaşılabilir. Sıradan insanlar için bile, bir pırlanta mücevhere sahip olma hayali artık çok uzak değil.

Elmaslar altından çok daha pahalıdır ve yapay üretim sayesinde "popülerleştirilebilir". Peki, bu değerli metale olan talep her zaman bu kadar yüksekken neden yapay altın üretmiyoruz? İşte birçok insanın sorusu.

Ancak birçok insanın merak ettiği şey, piyasada neden sentetik elmaslar varken sentetik altının olmadığıdır. Bunun nedeni, sentetik altın üretiminin neredeyse imkansız olmasıdır.

Yapay altın ve elmas üretimi arasındaki fark

İnsanların yapay altın yerine yapay elmas üretmesinin nedeni, uygulanabilirlik ve ekonomik verimliliktir. Altın ve elmas nadirlik açısından benzerdir, ancak üretimleri temelde farklıdır.

Bunu anlamak için yapılarını anlamanız gerekir. Altın, Au atomlarından oluşan bir elementtir (element, aynı türdeki atomların bir araya gelmesiyle oluşan, normal kimyasal reaksiyonlarla daha basit maddelere ayrışamayan saf bir maddedir). Birçok farklı atomdan oluşan bir bileşik veya kristal değil, doğada kararlı bir kimyasal elementtir.

Elmas, Karbon (C) elementinin kristal bir formudur. Son derece yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında, karbon atomları tetrahedral bir yapıda sıkıca birbirine bağlanarak elmas kristalleri oluşturur (karbon da, ancak farklı koşullar altında farklı bir yapıya sahip moleküler bir form oluşturarak kömür gibi diğer malzemeleri oluşturur).

Bu, sentetik elmas üretmek için karbon atomları üretmeye gerek kalmadan, karbonu elmasa "sıkıştırmak" için jeolojik koşullar (yüksek basınç ve sıcaklık) oluşturmamız gerektiği anlamına gelir. Sentetik altın üretmek için ise, nükleer düzeyde müdahale gerektiren daha küçük parçacıklardan altın atomları oluşturmamız gerekir.

Kısacası, elmas yaratmak "atomları yeniden düzenlemek" iken, altın yaratmak "yeni atomlar yaratmak"tır - ve bu, endüstri mühendisliği ile nükleer fizik arasındaki sınırdır.

İnsanlar uzun zamandır yapay elmas üretebiliyor ve bu da ekonomik açıdan oldukça verimli bir faaliyet. (Fotoğraf: Etsy)

Sentetik altın neden neredeyse imkansızdır?

Sentetik elmaslar 1950'lerden beri insanlar tarafından iki temel yöntem kullanılarak başarıyla üretilmektedir:

- HPHT (Yüksek Basınç, Yüksek Sıcaklık) yöntemi: Karbonun elmasa dönüşmesini sağlamak için aşırı yüksek sıcaklık ve basınç oluşturarak doğal koşulları simüle eder.

- CVD (Kimyasal Buhar Biriktirme) yöntemi: Reaksiyon odasında karbon içeren gaz (metan gibi) kullanılır ve karbon atomları katman katman elmas alt tabaka üzerine biriktirilerek yeni kristaller oluşturulur.

Günümüzde sentetik elmaslar, doğal elmaslarla aynı kalite ve saflığa ulaşabilmekte, hatta onları geçebilmektedir. Özellikle daha düşük üretim maliyetleri ve daha çevre dostu yapıları, sentetik elmasların mücevher ve endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kabul görmesini sağlamaktadır.

Peki ya altın? Aslında insanlar altını yapay olarak ürettiler, ancak bu yalnızca laboratuvar ortamında gerçekleşti ve bu, birçok insanın düşündüğü kadar basit değil. Başka atomlardan altın atomları üretmek, ancak nükleer yapıyı değiştirerek, yani bir elementi diğerine dönüştürerek mümkün olabilir. Bu, kimya veya malzeme teknolojisinin değil, nükleer fiziğin alanına giren bir alandır.

1980 yılında, Nobel ödüllü fizikçi Glenn Seaborg, bir parçacık hızlandırıcısında kurşun atomlarını nötronlarla bombardıman ederek kurşunu altına dönüştürmeyi başardı. Sonuç olarak, kurşun çekirdeklerinin bir kısmı altına dönüştürüldü; bu da pratik bir "altın rafine etme" yöntemiydi.

Ancak bu işlem enerji, ekipman ve zaman açısından son derece maliyetlidir. Üretilen altın miktarı son derece azdır ve pratik uygulamalar için yeterli değildir. Üretilen altının bir kısmı da hafif radyoaktiftir ve günlük hayatta kullanım için güvenli değildir.

Dolayısıyla nükleer dönüşümle altın üretmek mümkün olsa bile, maliyeti doğal altın madenciliğinden milyonlarca hatta milyarlarca kat fazla olacağından ekonomik olarak ekonomik olmayacaktır.

Altın madenciliği, yapay altın üretmekten milyonlarca, milyarlarca kat daha ekonomik. (Fotoğraf: Nature)

Yapay altın ile elmas üretimi arasındaki en büyük fark şudur: Yapay elmas üretimi, makinelerle, yaygın hammaddelerle (karbon) yapılabilen endüstriyel bir işlemdir; yapay altın üretimi ise, atom araştırma merkezlerindeki gibi teknoloji gerektiren, son derece yüksek enerji ve çok pahalı ekipmanlar kullanan nükleer bir işlemdir.

Günümüzde bir yapay elmas fabrikası günde yüzlerce elmas üretebiliyor, ancak parçacık hızlandırıcısı kullanılarak altın "üretilmek" istendiğinde, 1 gram altın üretmenin maliyeti değerinden milyarlarca kat daha fazla olabiliyor.

Dünyadaki altın asla tükenmez

İnsanların sentetik altın üretme zahmetine girmemelerinin daha derin bir nedeni, altının çok dayanıklı olmasıdır. Diğer birçok malzemenin aksine, oksitlenmez, aşınmaz ve zamanla solmaz.

Başka bir deyişle, altın doğal halinde neredeyse "sonsuza dek" kalır. Antik çağlardan beri çıkarılan altın miktarı hala ekonomik dolaşımdadır. Doğada neredeyse hiç altın kaybı olmadığından, talep arzı gerçekten aşmadığı sürece (ki bu pek olası değildir) "daha fazla üretim" gerekli değildir.

Elmaslar parıldasa da yapay olarak üretilebilir, bu nedenle zamanla değerleri düşer. Ancak altın, geleneksel teknolojiyle taklit edilemez. İnsanların altını üretememesi, onu insanlık tarihi boyunca değer ve dayanıklılık standardı haline getirmiştir.

Kısacası, sentetik elmaslar, karbonun özel bir formu oldukları için seri üretilebilirler; altın ise kimyasal bir elementtir ve onu üretmek için maddenin nükleer yapısını değiştirmemiz gerekir; bu da günümüz endüstriyel kapasitesinin çok ötesinde bir şeydir.

İnsanlar elmastan daha sert ve metallerden daha parlak malzemeler üretebildiler, ancak altın gibi değerli elementleri piyasaya arz etmek hâlâ çok uzak bir geleceğin hikayesi – hatta imkansız bile.

Ve belki de bu yüzden altının değeri Sadece artar, asla eksilmez, her zaman sonsuzluğun simgesidir, taklit edilemez.

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