Altın bir kimyasal element sarı metalik rengiyle kolayca tanınır. Nadir olması, korozyona direnci, elektrik iletkenliği, dövülebilirliği, sünekliği ve güzelliği nedeniyle değerlidir. İnsanlara altının nereden geldiğini sorarsanız, çoğu onu bir madenden aldığınızı, bir akıntıda pullar için tavada bulunduğunuzu veya deniz suyundan çıkardığınızı söyleyecektir. Bununla birlikte, elementin gerçek kökeni Dünya'nın oluşumundan önce gelir.
Önemli Çıkarımlar: Altın Nasıl Oluşur?
- Bilim adamları, dünyadaki tüm altınların, güneş sistemi oluşmadan önce meydana gelen süpernova ve nötron yıldız çarpışmalarında oluştuğuna inanıyorlar. Bu olaylarda, r-işlemi sırasında altın oluştu.
- Altın, gezegenin oluşumu sırasında Dünya'nın çekirdeğine battı. Bugün sadece asteroit bombardımanı nedeniyle erişilebilir.
- Teorik olarak, nükleer füzyon, fisyon ve radyoaktif bozunma süreçleri ile altın oluşturmak mümkündür. Bilim adamlarının daha ağır element cıvalarını bombalayarak ve çürüme yoluyla altın üreterek altın dönüştürmeleri en kolay yoldur.
- Altın kimya veya simya ile üretilemez. Kimyasal reaksiyonlar bir atom içindeki proton sayısını değiştiremez. Proton numarası veya atom numarası bir elemanın kimliğini tanımlar.
Doğal Altın Formasyonu
Süre nükleer füzyon Güneş'in içinde birçok element yapar, Güneş altını sentezleyemez. Altın yapmak için gereken önemli enerji sadece yıldızlar bir süpernova ya da ne zaman nötron yıldızları çarpıştı. Bu aşırı koşullar altında, hızlı nötron yakalama işlemi veya r-işlemi yoluyla ağır elementler oluşur.
Altın Nerede Oluşur?
Dünya'da bulunan tüm altın ölü yıldızların enkazından geldi. Dünya kurdukça, Demir ve altın gezegenin çekirdeğine doğru battı. Başka bir olay olmasaydı, Dünya'nın kabuğunda altın olmazdı. Ancak, yaklaşık 4 milyar yıl önce, Dünya asteroit etkileri tarafından bombalandı. Bu etkiler gezegenin daha derin katmanlarını karıştırdı ve örtü ve kabuk.
Kaya cevherlerinde biraz altın bulunabilir. Gevreği, saf yerel elemanve doğal alaşımlı gümüş ile elektrum. Erozyon altını diğer minerallerden kurtarır. Altın ağır olduğu için dere yataklarında, alüvyon yataklarında ve okyanusta batırılır ve birikir.
Depremler önemli bir rol oynar, çünkü değişen bir arıza mineral bakımından zengin suyu hızla açar. Su buharlaştığında, kuvars damarları ve kaya yüzeylerine altın birikintisi. Benzer bir süreç volkanlar içinde gerçekleşir.
Dünyada Ne Kadar Altın Var?
Dünya'dan çıkarılan altın miktarı, toplam kütlesinin küçük bir kısmıdır. 2016 yılında Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırması (USGS), uygarlığın başlangıcından bu yana 5.726.000.000 troy ons veya 196.320 ABD ton üretildiğini tahmin ediyor. Bu altının yaklaşık% 85'i dolaşımda kalır. Altın çok yoğun olduğu için (santimetre küp başına 19,32 gram), kütlesi için fazla yer kaplamaz. Aslında, bugüne kadar çıkarılan tüm altınları eritirseniz, yaklaşık 60 metre boyunda bir küple sarılırsınız!
Bununla birlikte, altın Dünya kabuğunun kütlesinin milyarda bir kısmını oluşturmaktadır. Çok fazla altın çıkarmak ekonomik olarak mümkün olmasa da, Dünya yüzeyinin üst kilometresinde yaklaşık 1 milyon ton altın vardır. Manto ve çekirdeğin altının bolluğu bilinmemektedir, ancak kabuktaki miktarı büyük ölçüde aşmaktadır.
Element Altını Sentezleme
Deneme denemeleri simyacılar kurşun (veya diğer elementler) altına dönüştürmek başarısız olmuştur çünkü hiçbir kimyasal reaksiyon bir elementi diğerine değiştiremez. Kimyasal reaksiyonlar, bir elementin farklı iyonlarını üretebilen elementler arasında elektron transferini içerir, ancak bir atomun çekirdeğindeki proton sayısı, elementini tanımlayan şeydir. Tüm altın atomları 79 proton içerir, bu nedenle atomun altın sayısı 79'dur.
Altın yapmak, doğrudan diğer elementlerden proton eklemek veya çıkarmak gibi basit değildir. Bir öğeyi diğerine dönüştürmenin en yaygın yöntemi (dönüşüm) eklemek nötronlar başka bir elemana. Nötronlar bir elementin izotopunu değiştirir ve potansiyel olarak atomları radyoaktif bozunma yoluyla parçalanacak kadar kararsız hale getirir.
Japon fizikçi Hantaro Nagaoka ilk kez 1924'te cıvaları nötronlarla bombalayarak altın sentezledi. Merkürü altına dönüştürmek en kolay olsa da, altın diğer elementlerden, hatta kurşun! Sovyet bilim adamları 1972'de yanlışlıkla bir nükleer reaktörün kurşun korumasını altına çevirdi ve Glenn Seabord, kurşun altın 1980.
Termonükleer silah patlamaları yıldızlardaki r sürecine benzer nötron yakalamaları üretir. Bu tür olaylar altın sentezlemek için pratik bir yol olmasa da, nükleer testler ağır elementler einsteinium (atom numarası 99) ve fermium'un (atom numarası 100) keşfedilmesine yol açtı.
Kaynaklar
- McHugh, J. B. (1988). "Altının doğal sularda yoğunlaşması". Jeokimyasal Keşif Dergisi. 30 (1–3): 85–94. DOI:10.1016/0375-6742(88)90051-9
- Miethe, A. (1924). "Der Zerfall des Quecksilberatoms". Die Naturwissenschaften. 12 (29): 597–598. doi: 10.1007 / BF01505547
- Seeger, Philip A.; Fowler, William A.; Clayton, Donald D. (1965). "Nötron Yakalama ile Ağır Elementlerin Nükleosentezi". Astrofizik Dergi Eki Serisi. 11: 121. DOI:10.1086/190111
- Sherr, R.; Bainbridge, K. T. & Anderson, H. H. (1941). "Merkürün Hızlı Nötronlarla Transmutasyonu". Fiziksel İnceleme. 60 (7): 473–479. DOI:10,1103 / PhysRev.60.473
- Willbold, Matthias; Elliott, Tim; Moorbath, Stephen (2011). "Terminal bombardımanından önce Dünya'nın mantosunun tungsten izotop bileşimi". Doğa. 477 (7363): 195–8. doi: 10.1038 / doğa10399