Чи можна перетворити залізо на золото?
"Алхімія є не що інше,
як хімія. Те, що алхімію
плутають із спробами отримати
золото хімічним шляхом у
ХVI - ХVII ст., - найбільша несправедливість"
Юстус Лібіх
Алхімія - наука про загальне перетворення речовин і елементів, і зокрема, про перетворення неблагородних металів на благородні - золото і срібло, прародителька сучасної хімії - виникла в давнину.
Різні джерела по-різному трактують походження цього вчення, але більшість сходиться в тому, що батьківщина алхімії - давній Єгипет, який своєю назвою, під якою його знали в давнину - "Хема", дав найменування цій науці - "аль хема".
Дослідники історії алхімії, у тому числі знаменитий французький хімік П'єр Ежен Марселен Бертло, який присвятив алхімії, її історії та основним положенням три томи з тридцяти ним написаних, що написав у 1885 р. працю "Походження алхімії", а в 1887-1893 р.р. що опублікував збори давньогрецьких, західноєвропейських, сирійських та арабських алхімічних рукописів, визнавали тісний зв'язок алхімії з магією, мистецтвом мідянських жерців магів (могутніх) виробляти чудові явища на основі знання таємниць та законів природи.
Початки алхімії пов'язують із легендарною особистістю - Гермесом Трисмегістом ("Тричі найбільшим"), чому мистецтво робити золото називалося герметичним. На честь Гермеса в Єгипті за часів римського панування споруджували колони з ієрогліфами, в яких полягали алхімічні рецепти. У Єгипті в таємниці алхімії могли бути присвячені лише сини жерців-фараонів.У міру того, як зміцнювалося думка, що Єгипет своїми багатствами значною мірою завдячує алхімії, значення цього мистецтва зростало.
Окрім Єгипту алхімія процвітала ще у давніх вавилонян та халдеїв. У вавилонян зародилися перші уявлення про зв'язок між планетами та відомими в давнину металами, і останні стали позначатися знаками небесних світил: золото – Сонцем, срібло – Місяцем, мідь – Венерою, залізо – Марсом, олово – Меркурієм, свинець – Сатурном. Від цих народів алхімія перейшла до персів, далі - до індусів та китайців.
У 326 – 323 рр. до зв. е. Олександр Македонський завоював увесь давній світ, що сприяло поширенню грецької цивілізації, і грецька культура, зустрівшись з єгипетською, мабуть, не без впливу іудейських філософів, злилася в єдине струнке ціле. У цей час іудейський вплив на алхімію було велике. М. Бертло вказує на нерідко наведені описи приладів, що вживалися в іудейських алхіміків, а також на тексти рецептів Мойсея, згідно з якими здійснювалося подвоєння ваги золота за допомогою перетворення на нього неблагородних металів. З твору Плінія старшого та гностиків (I в). слід, що у Римі перетворюваність міді та її руд на срібло, та був у золото вважалося фактом.
Оскільки алхімія, так само як і магія, були незрозумілі непосвяченим, і в той же час обіцяли і збагачення, і вічну молодість, і навіть повне щастя, правда, шляхом злиття зі "світовим духом", то інакше, як втручанням диявола це пояснити, Зрозуміло, було неможливо. Тому і маги, і алхіміки, а заразом і інші вчені всіляко утискалися, а саме заняття алхімією протягом багатьох століть суворо каралося.
Так, за римським правом вважалося злочином, караним засланням і смертною карою, не тільки вивчення алхімії та магії, але навіть просте знайомство з ними. зберегла чимало прикладів тяжких покарань, що випали на долю вчених. (14 - 37 рр. н. е.) особливим декретом з Італії були вигнані маги і математики, і один з останніх - Харчування був страчений.
Грецька алхімія процвітала переважно в Олександрії в III і IV століттях н.е., коли там переважало греко-македонське населення. у храмі Серапіса, у якому існували всілякі лабораторії. Але дні цих установ були пораховані: за наказом грецького імператора Феодосія (374 - 395 рр.). бібліотека була частково відновлена, читалися лекції аж до остаточного розгрому Мусеума в 415 році, коли за научення патріарха Кирила християнська чернь зруйнувала Мусеум і по-звірячому вбила філософа і математика Гіпатію (370 - 415 рр.), що славилася своїми лекціями та красою.
У IV столітті відомі були алхіміки Зосима, Синезій, Олімпіодор.Доля алхімії вкотре показує, що людство як накопичує знання. Паралельно з накопиченням йде протилежний процес розтрачування знань, забування та спотворення насилу здобутих, але мало освоєних знань.
У середні віки алхімічні відомості потрапили до Риму та Візантії через єгипетські тексти і через арабів. На той час алхімічні відомості стали зменшуватися завдяки неодноразовому систематичному знищенню " священних " рукописів і книжок, у яких ці відомості містилися.
З алхіміків середньовіччя особливо відомий Роджер Бекон (1214 – 1294). Відкрито проповідовані їм ідеї про єдність речовин і можливість трансмутації - взаємоперетворення елементів, а також лабораторні заняття з цією метою створили йому славу дійсного адепта, тобто людину, яка володіла секретом "філософського каменю" і вміла з його допомогою здійснювати трансмутацію. Сучасні дослідники життя і творчості Р. Бекона бачать суперечність у тому, що Бекон, який був прихильником суворих обдуманих досвідчених досліджень, що є, за загальним визнанням, батьком експериментальних досліджень, мав непохитне переконання в силі філософського каменю, який, на його думку, міг не лише перетворювати неблагородні метали на шляхетні, а й продовжувати людське життя. Можливо, що ченці були впевнені у відкритті Беконом секрету трансмутації металів та продовження життя і, бажаючи ним скористатися, ув'язнили Бекона у в'язницю. У середньовіччі взагалі практикувалися арешти і тортури алхіміків з метою вивідати таємницю, що тягне всіх. У в'язниці на вимогу папи римського Бекон написав кілька творів.Між ними дуже важливі "Зерцало алхімії" і "Таємні дії природи і мистецтва і нікчемність магії" - найстрункіші з творів, що дійшли до нас. "Дзерцало алхімії", вплив якої помічається у всіх наступних алхімічних роботах, є однією з ґрунтовних книг, покладених в основу багатостраждальних та безплідних спроб алхіміків робити золото.
Втім, чи безплідних? Чи могло довго проіснувати вчення, якби воно іноді не підкріплювалося цілком конкретними досягненнями?
Як відомо, для отримання золота алхімікам був необхідний "філософський камінь". Загалом це був і не камінь зовсім, а порошок чи рідина. По Р. Бекон одного грама філософського каменю було достатньо для перетворення 1000 кг дешевих металів в золото (інші обмежувалися трансмутацією в стократних розмірах). Філософського каміння було два: головний - "червоний лев", "червоний камінь мудрості", "великий еліксир", "червона тинктура", "магістеріум", "панацея", "життєвий еліксир", - служив каталізатором у реакціях, пов'язаних з виготовленням золото; другорядний - "білий лев", "біла тинктура", "малий магістеріум" - призначався лише перетворення металів на срібло. При цьому основними металами для отримання золота були ртуть та мідь, а для срібла – свинець. Широко використовувалися також сірка та миш'як.
Філософський камінь служив і універсальними ліками: розчин його, так званий "золотий напій", мав зцілювати всі хвороби, омолоджувати старе тіло, роблячи життя тривалішим. Стверджували, що адепти, вживаючи напій, можуть прожити до 400 і більше років.Зрозуміло, що така чудова властивість філософського каменю мала привертати загальну увагу, і оволодіння його багатьма привело б його до знецінювання.
Занурюючись у алхімію, неофіт перш за все повинен був заучувати всі символи і розгадувати дивні ребуси для того, щоб дістатися до крупинок реального знання. витративши на її вивчення половину життя, або зверталися до шарлатанів, чи, як маніяки, вірили алхімії у всьому.
І все-таки, мабуть, філософський камінь існував, принаймні, тому є історичні свідчення. , для яких приналежність до науки була джерелом доходу. існувати довго, а то й інші люди, праці яких реально виправдовують обраний напрям.
Після Роджера Бекона в Європі багато хто займався алхімією. Розквітом її вважається ХІІІ століття. Гербера), присвятили всі свої сили поставленої проблеми, схваленої таким авторитетом, як Хома Аквінський.
Раймонд Лулл, філософ, письменник, автор 300 творів, розробник першої логічної машини, за життя користувався репутацією найдосвідченішого алхіміка, який досяг за її допомогою всього, що вона може дати. Захопившись місіонерством, він загинув у Північній Африці у 80-річному віці. Лулл стверджував, що за допомогою філософського каменю можна перетворити будь-яку кількість ртуті на золото.
"Візьми шматочок цього дорогоцінного медикаменту величиною з боб. Кінь його на тисячу унцій ртуті - остання перетвориться на червоний порошок. Додай унцію цього порошку до тисячі унцій ртуті - і вона також перетвориться на червоний порошок. Якщо з цього порошку взяти одну унцію і тисячу унцій ртуті - все перетвориться в медикамент. Кинь унцію цього медикаменту на нову тисячу унцій ртуті - і вона перетвориться на золото, яке краще за рудничне".
"Зауваж дуже добре, - писав Лулл, - матеріал каменю філософів дешевий. Його знаходять всюди".
У цей час алхіміки зустрічали широку підтримку серед королів та інших впливових осіб, які завжди вкрай потребували золота. У ХV, ХVI і ХVII століттях багато коронованих осіб самі займалися алхімією, наприклад, англійські королі, а особливо, Георг VI, за правління якого завдяки старанням численних робителів золота, країна була наповнена золотом і фальшивою монетою. Метал, що грав роль золота в цьому випадку, можливо, був мідною амальгамою. Подібним чином близько цього часу діяв і Карл VII у Франції у співтоваристві з відомим Жаком ле-Каром.
Навіть жінки, як, наприклад, імператриця Варвара, вдова імператора Сигізмунда, стоять у списках адептів.Імператор Рудольф II (1576 – 1612) був меценатом мандрівних алхіміків, та його резиденція представляла центральний пункт алхімічної науки того часу. Улюбленці імператора називали його німецьким Гермесом Трисмегістом, і його приклад знайшов наслідування при сусідньому саксонському дворі. Курфюрст Август Саксонський та його дружина Ганна Датська проводили досліди - він сам у своєму дрезденському "Золотому палаці", а дружина - у розкішно влаштованій лабораторії на своїй дачі в Аннабурзі. Дрезден довго залишався столицею країн, які сприяли алхімії, яка особливо служила предметом ревного вивчення тоді, коли суперництво за польську корону вимагало значного витрати коштів.
Цікавою є історія шотландського дворянина Сетонія. У 1602 році він здійснив у Голландії низку вдалих трансмутацій. Це принесло йому славу, і через кілька років він опинився в Страсбурзі, де оселився біля відомого золотих справ майстра Гюстенгофера, якому залишив трохи філософського каменю. Імператор Рудольф II запросив Гюстенгофера до Праги. Але філософський камінь, залишений Сетонієм, незабаром був витрачений, і невдалому "трансмутатору", який не вмів виготовляти золото, довелося померти у в'язниці. Самого Сетонія доля занесла до Саксонії, де Християн II ув'язнив його до в'язниці. Сетоній, незважаючи на неймовірні тортури, що довели його майже до смерті, уперто зберігав свою таємницю. З в'язниці його визволив поляк Сендзівою і привіз його до Кракова. Тут Сетоній помер від завданих йому каліцтв, але перед смертю він дав Сендзівою свій філософський камінь, не відкривши секрету його виготовлення.З допомогою цього кошти Сендзивой перетворював різні метали в золото при дворі Сигізмунда III у Кракові, про що існують безперечні історичні свідчення, і був запрошений до Праги, де імператор Рудольф, отримавши від нього трохи порошку, зробив чудову зміну.
У Вюртемберзі князь Фрідріх приймав Сендзивоя з високими почестями, але мандрівник, який позаздрив Сендзівою, таємно захопив його, відібрав філософський камінь і посадив у в'язницю. , і звернувся до простого авантюриста.
Алхімія проіснувала до 1819 р., коли розпалося останнє "Герметичне суспільство" алхіміків, в 1790 р. засноване у Вестфалії.
У чому полягала філософія алхімії?
Основна ідея алхіміків - існування єдиної первинної матерії, з якої складається все. Ця обставина створює основу для загальної трансмутації речовин та елементів.
Алхіміки цілком уявляли, що перехід одних елементів в інші може відбуватися тільки в присутності певного каталізатора, який сам не входить у реакцію, але сприяє її проведенню. Цим каталізатором і був "філософський камінь" час реакцій. При цьому алхіміки не робили принципових відмінностей тим, що ми називаємо зараз. "хімічними" та "ядерними" реакціями.Пізні дослідники алхімії вважають, що саме в цьому міститься основна помилка алхіміків, які плутали прості елементи зі складними і вважали, що будь-який метал – це метал інших металів. Але так вважали алхіміки ХV і пізніших століть, а чи не засновники цієї науки.
Реакції, в яких алхіміки отримували як філософський камінь, так і з його допомогою благородні метали, відрізнялися застосуванням різноманітних речовин, солей, кислот, галунів, купоросів, бури, міцного оцту, тобто, загалом, звичайних хімічних речовин, але як правило, проводилися з попереднім багатоденним вибудовуванням на яскравому світлі, виконувались за високих температур і обов'язково в герметичних судинах. Слід зазначити, що сам термін "герметизація" походить від імені Гермеса, який дав алхімії початок.
У підготовчих реакціях не було нічого особливого. Використовувалися такі прийоми, як випалювання, сублімація, декантація (зціджування), розчинення, перегонка, кристалізація, фіксація (затвердіння). Але реакції тривали довго, від кількох годин до тижнів. Під час інших, мабуть, головних реакцій, мав місце "бій, що перевершує все, що тільки можна уявити". Коли реакція закінчена, ". і світ відродиться від перемоги одного з двох", треба покласти в якийсь продукт якоїсь солі, яка насправді "зовсім не солона", і тоді "бій робиться в сто разів запеклішим".
Ідеологічно кінець алхімії поклав А. Лавуазьє, який показав, що хімічними реакціями неможливо перетворити одні елементи на інші. З з'ясуванням поняття про прості тіла та елементи питання про перетворюваність металів за допомогою філософського каменю було остаточно здане в архів.
Як було показано вище, реакції, які проводилися алхіміками, вимагали обов'язкової присутності "філософського каменю", що відігравав роль каталізатора. Що ж ми зараз, багато століть, знаємо про дію каталізаторів, без яких сучасна хімія не могла б існувати, крім того, що каталізатори прискорюють реакцію?
Академік М. М. Семенов висловив 1933 р. і підтвердив 1977 р. таку думку:
"Минуло сто років від часу відкриття каталітичної дії; і ось зараз вчені так само мало розуміють, чому взагалі йде каталіз, як це було сто років тому. Не розуміючи самої суті явища, ми, природно, не можемо дати жодних вказівок про раціональний вибір каталізатора , і технічно не залишається нічого іншого, як знаходити потрібний каталізатор, пробуючи тисячі речовин у тому порядку, як вони стоять на полицях хімічної лабораторії. ("Природа", 1978, N 2, с. 68).
Близько 70% всіх відомих хімічних реакцій у промисловості, а знову відкритих - понад 90% проводяться за допомогою каталізаторів. За каталізом написано тисячі праць, але теорії каталізу, що розкриває його суть, досі немає.
Існують каталізатори окремих речовин і реакцій, існують каталізатори широкого плану, як, наприклад, платина. Особливий інтерес представляє ферментативний каталіз, що відрізняється виключно високою ефективністю: швидкість реакцій збільшується в мільярди і більше разів, при цьому дія каталізаторів відрізняється високою вибірковістю та регулюваністю. Ці останні каталізатори мають справу зі складними молекулами. Згадані небіологічні каталізатори використовують у реакціях, у яких беруть участь прості речовини, навіть елементарні, реагують атоми.
Можливо, можливий каталіз, що суттєво змінює ядерні реакції, тим більше, що злиття ядер елементів першої половини періодичної таблиці відбувається з виділенням енергії? Такі реакції в принципі здатні самопідтримуватись, якщо, звичайно, до того вжито заходів та створено відповідні умови. Але для того щоб будувати подібні припущення, потрібно переконатися в тому, що елементи складаються з тих самих "цегли", хоча існуючі теорії пристрою атомних ядер з протонів і нейтронів вже дають до цього певні підстави.
Як відомо, провідною ідеєю алхіміків було уявлення про єдність матерії на всіх рівнях її організації, ідея, яку навряд чи варто заперечувати. Ця ідея була тісно пов'язана з уявленнями про наявність у природі світового середовища - "апейрона", у пізнішому найменуванні - ефіру. Поява ефіродинаміки сьогодні дозволила по-новому побудувати моделі атомних ядер, атомів та молекул, і це дає деякі можливості з нових позицій подивитися на те, чим займалися алхіміки.
Оскільки атом є єдиною конструкцією, в якій електронна оболонка породжена ядром, то зміна структури ядра шляхом заміни протонів на нейтрони і навпаки негайно позначиться на будові оболонки. Зворотний вплив - електронної оболонки на структуру ядра - істотно менший, але такий вплив цілком можливий. Вплив на електронну оболонку може спричинити створення умов, що сприяють проникненню одних ядер до інших, утворенню каналів в електронних оболонках і тим самим зниженню потенціалів, що протидіють такому проникненню.Якщо ж при цьому підвищені температури, тобто швидкості хаотичного переміщення в просторі атомів, що реагують, і тиск, тобто число атомів в одиниці об'єму, або, навпаки, температури знижено до мінімальних, тобто рухливість у просторі реагуючих атомів зроблена мінімальною, а тиск - максимальним, то ці умови і таким чином будуть створені. Атоми будуть стикатися при відносно помірних енергіях, і, якщо будуть знижені протидіючі потенціали, цілком може статися перебудова оболонок, злиття ядер та утворення нових елементів. Жодних принципових заборон тут немає.
З розглянутих моделей протона і нейтрона слід, що з-поміж них немає принципової різниці: нейтрон це той самий протон, навколо якого утворився стійкий прикордонний шар ефіру. Отже, руйнація цього шару у нейтрону призведе до того, що нейтрон перетвориться на протон, що відбувається у вільних нейтронів - нейтрон розпадається на протон і електрон (бета-розпад) з часом напіврозпаду приблизно 12 хвилин. Щоправда, нейтрон у складі ядра поводиться стабільно, але за всіх обставин? Чи не можна, наприклад, вплинути на нього через протони, на які, своєю чергою, впливати через електронну оболонку?
У 1902 р. академік М.В. н. Бекетов, засновник фізичної хімії, писав:
Незважаючи, так би мовити, на цілком доведену неруйнівність елементів при всіх хімічних процесах, завжди з'являвся в умах сучасних учених мимовільне питання про те, чи не можемо піти далі звичайного хімічного процесу, тобто.звичайних реакцій подвійного обміну в солеподібних сполуках та заміщення одних елементів іншими в молекулах складних тіл? І чи не можуть бути придумані якісь умови, за яких хімічні елементи могли б бути або знищені (звісно, в сенсі дисоціації їх атомів на більш первісну, невловиму для нас речовину), чи перетворені?
. Подальші дослідження над можливістю зміни самих атомів належать до загального вчення про матерію. Якщо й самі елементи утворилися з будь-якої первинної матерії, наприклад, ефіру, у своїй мала відбутися величезна втрата енергії і тому властива нині елементам хімічна енергія є лише слабкий залишок того запасу живої сили, що має ця первинна матерія " .
н. н. Бекетовим були запропоновані експерименти щодо перетворення елементів шляхом подвоєння ваги атомів в умовах низьких температур та надзвичайно високих тисків. Так, перетворення кисню в сірку та азоту в кремній, на думку Н. н. Бекетова, могло б бути виконано, якщо твердий кисень або твердий азот запечатати в носову частину сталевого снаряда і вистрілити цим снарядом плиту з м'якого заліза так, щоб снаряд в ній застряг. Тоді утворюється герметична камера, в якій відбудуться необхідні перетворення.
Реакції подвоєння легких елементів мають відбуватися із виділенням енергії; прикладом такої реакції є злиття ядер дейтерію в ядро гелію (альфа частинку), при якій виділяється на кожну пару ядер дейтерію 23, 7 МеВ. Але й багато інших реакцій подвоєння також йдуть з виділенням енергії.Так, перетворення вуглецю на магній має супроводжуватися виділенням 14 МеВ, азоту в кремній - 27 МеВ, натрію в титан - 25 МеВ, кремнію в залізо - 19 МеВ і т.д.
Цікаво, що реакції, в результаті яких могли б виходити золото та срібло, теж відбуваються з виділенням енергії, тобто такі реакції могли б самопідтримуватись хоча б у принципі. Такими реакціями можуть бути, зокрема, такі:
У наведених реакціях використані традиційні для алхіміків вихідні матеріали – ртуть, сірка, свинець, миш'як. У більшості реакцій відбувається виділення вільних нейтронів, які у свою чергу можуть сприяти проходженню реакції та появі нових побічних елементів.
Принципова можливість перетворення елементів один на одного змушує поставити інше питання - яким чином утворилися різні елементи в природі? Чому різні потрібні нам елементи супроводжуються іншими, традиційними цих елементів і лише їм, іншими елементами, нам, щоправда, непотрібними і є " порожньою породою " ? Чи не є ця "порожня порода" вихідним матеріалом для потрібних нам елементів, чи, навпаки, чи не є ця порода результатом, залишком ядерних реакцій, що пройшли раніше? І чи не відбуваються ці реакції зараз, у наш час?
Чому самородне золото зустрічається, як правило, у кварці або сульфідах заліза, або арсенопіриті і практично не зустрічається у поєднанні з іншими елементами? Чи не варто звернути особливу увагу на шар, що відокремлює золото від кварцу, в який золото вкраплене, чи не в цьому тонкому шарі знаходиться каталізатор? Хтось досліджував цей шар? Те саме можна сказати і про інші природні елементи. Чи не на кордонах із "порожньою породою" треба шукати відповідь?
А тепер настав час повернутися до питання про механізм каталізу.
Вважається, що прискорююча дія каталізатора заснована головним чином на тому, що в ході всієї хімічної реакції каталізатор вступає в якусь проміжну реакцію, а потім виходить з неї. У жодному разі, Боже борони, не заперечуючи такого трактування дії каталізу, хотілося б вказати на ще одну можливість, на яку у шістдесяті роки звернув увагу професор МДУ А. А. Баландін. На його думку молекули-реагенти і молекула каталізатора є чимось подібним до матриці та пуансону. Якщо поверхню ділянки молекули-каталізатора і поверхні молекул реагентів подібні і протилежні, тобто виступу на одній з них відповідають западини на іншій, то сили міжмолекулярної взаємодії (сили Ван-дер-Ваальса) притягнуті один до одного. Тоді молекули-реагенти виявляться в положенні, найбільш зручному для реагування. В результаті реакції у них зміниться форма поверхні, і вони відпадуть від молекули-каталізатора. Та після цього готова прийняти до себе наступну пару молекул-реагентів.
Як видно, тут трактування механізму каталізу дещо інше. У цьому трактуванні каталізу не вистачає дрібниці - розуміння природи сил міжмолекулярної взаємодії. Правда, відомо, що ця взаємодія має електричну природу і визначається силами тяжіння - орієнтаційними, індукційними та дисперсійними, а також силами відштовхування, але відомо й те, що розрахувати ці сили на основі квантової механіки практично не можна, тому що величини, що входять до формули, визначаються експериментально".
Чи не може чимось тут допомогти ефіродинаміка?
Відповідно до положень ефіродинаміки конфігурація будь-якої молекули жорстко визначається структурою ядра, а структури ядер для всіх ізотопів практично вже побудовані, оскільки в альфа часткової моделі це робиться нескладно. При використанні апарату газової механіки з'являється можливість побудувати і структури приєднаних до них вихорів – електронних оболонок, відповідно і форму поверхонь молекул.
Тут є якась особливість, яку не могла врахувати квантова механіка. Справа в тому, що відповідно до квантової механіки поверхня молекули - це просто поверхня, а відповідно до ефіродинаміки поверхня молекули - це потік ефіру, який має певну швидкість і орієнтацію в просторі. Градієнт ж швидкості ефіру у просторі і визначатиме природу і сили міжмолекулярної взаємодії: є градієнт – є такі сили, немає градієнта – і сил немає. А точніше, будуть сили відштовхування, оскільки градієнт швидкості і зменшення тиску є на протилежному боці молекули.
Тоді відкривається приваблива можливість за допомогою сучасної обчислювальної техніки:
| а) розрахувати зміни молекул і всі потенціали, що їх оточують; |
| б) розглянути можливу взаємодію молекул на прикладі добре відомих реакцій; |
| в) розглянути найпростіші приклади відомих хімічних реакцій, у яких беруть участь каталізатори; |
| г) подумати, чи не можна все це якось пристосувати до подальшого пошуку механізму каталізу. |
Раптом щось вийде?
І вже після цього подумати, а чи не можна через електронні оболонки впливати на ядра з метою зміни їхнього складу.
У 1900 р.у Лондоні з'явився якийсь пан, який запропонував Морському відомству купити у нього ідею про те, як можна використовувати звичайну воду замість бензину для автотранспорту або чого завгодно ще. Він демонстрував свій винахід, роз'їжджаючи з представниками міністерства на автомобілі, в який він на їхніх очах заливав воду замість бензину, додаючи до неї зелену рідину, яку він купував в аптеці. Жодних особливостей у керуванні машиною не спостерігалося крім того, що вихлоп був абсолютно чистий. Двигун заводився легко.
Доля пана невідома. Одного разу він ні з того, ні з сього, просто зник разом зі своїм автомобілем, не встигнувши отримати своїх грошей. З того часу про нього ніхто більше нічого не чув. А про ідею незабаром забули, тим більше, що всім зрозуміла була її абсурдність. Напевно, якийсь божевільний. Чи мало їх тут блукає, набридаючи зайнятим людям!
А ідея непогана, хоч і не відразу очевидна. Справа в тому, що у звичайній воді міститься трохи важкої води. Найбільша крапелька. Але якби її молекули прореагували між собою, то виділився б кисень і гелій, а заразом енергія з'єднання двох дейтронів в одну частину альфа. Цієї енергії з урахуванням навіть невисокого ККД вистачило б, щоб вода за калорійністю виявилася кращою за бензин. А робоче тіло - сама вода теж є. Так що вперед, тільки тисни на педалі. Але тут не вистачає дечого, а саме такого каталізатора, який встановив би дві молекули важкої води на своїй поверхні так, щоб дейтрони виявилися якомога ближче один до одного. А далі іскра, збудження і вони злипнуться. І справа зроблена. Тільки де взяти каталізатор? Що це пан винахідник купував у аптеці, щось зелене?
Та ні, нісенітниця все це, не варто турбуватися. Чи варто?
Підстав вважати трансмутацію елементів у штучних умовах неможливою немає. Ймовірно, що древні алхіміки володіли технологією, нині втраченою. Можливо, що в майбутньому подібна або дещо інша технологія, більш сучасна, ніж у алхіміків, дозволить здійснювати трансмутацію елементів у лабораторних або заводських умовах, і здійсниться мрія алхіміків з усього робити все.
Як із заліза отримати золото?
Залізо відрізняється від золота (як і будь-які інші хімічні елементи) будовою ядра атома. Все інше (електронну оболонку, яка визначає фізичні та хімічні властивості елемента) ядро формує вже самостійно. Дивимося періодичну таблицю хімічних елементів: в ядрі заліза 26 протонів (і може бути різне число нейтронів: у заліза чотири стабільні ізотопи, найпоширеніший - залізо-56 з 30 нейтронами). А в ядрі золота – 79 протонів (у золота відомий лише один стабільний ізотоп: золото-197, в ядрі якого 197 – 79 = 118 нейтронів). Значить, щоб із заліза отримати золото, потрібно "напхати" в його ядро 79 - 26 = 53 протона (ну, і кількість нейтронів, що бракує). Важке завдання. Для її здійснення потрібно опромінювати залізо дуже потужним потоком нейтронів, які потрапляючи в ядро можуть перетворитися на протони в результаті відомого процесу - бета-розпаду. Таким чином, з ядра заліза утворюється спочатку ядро наступного елемента - кобальту (27 протонів), із цього ядра, що поглинув нейтрон, виходить ядро нікелю (28 протонів) і т.д. Потужність нейтронного опромінення при цьому має бути в неймовірну кількість разів більшою за те, що доступне людству - і зараз, і в майбутньому. Але в природі такі нейтронні потоки найвищої щільності бувають - під час вибуху зірок, коли утворюються наднові. Тож людям таке перетворення здійснити абсолютно неможливо. Єдине, що люди змогли – це перетворити кілька мікрограмів ртуті (80 протонів у ядрі) на золото, вибивши зайвий протон.
