钻石能人工合成,黄金行不行?手把手教你“炼金术”

发布时间:2026-03-26 15:46  浏览量:2

最近,黄金市场迎来剧烈波动,依然动摇不了黄金的地位。

据世界黄金协会数据,截至2025年底,全球已开采黄金总量约为21.6万至22万吨,

总量大概能填满四个半奥运游泳池。

听起来不少,但分到每位地球人头上,就显得非常稀有。

想必大家都幻想过,一觉醒来,自家地砖变成金砖的美丽故事。

但你是否想过过,黄金到底是怎么来的?如果连金刚钻也能人工合成,那黄金行不行呢?

01黄金诞生,从宇宙大爆炸说起

很久很久以前,宇宙起源于一次大爆炸。

在那之后,宇宙中最先出现的,只有最基础的物质,比如氢、氦。

后来,这些最基础的物质慢慢聚在一起,形成了一颗颗恒星。

恒星一直在燃烧,像宇宙中天然的“熔炉”,通过核心的核聚变反应,将轻元素(氢、氦)一步步锻造成更重的元素(除了氢氦之外的元素,如碳、氮、氧、硅、铁等等)。

不过,恒星的“锻造能力”也有一个明确上限,元

素周期表中铁之后的所有元素,都无法通过恒星内部正常的核聚变产生。

而黄金太“重”了,普通的恒星燃烧也无法产生。

当恒星走到尽头,发生剧烈爆炸,或发生极端的碰撞时,才会在一瞬间诞生黄金。

爆炸将黄金炸得到处都是,变成宇宙中的“尘埃”。

再后来,地球形成了。

地球把散落在宇宙中的物质一点点吸积过来,其中就包括黄金。

你可以想象一下,地球刚形成时是“融化”的,所有东西混在一起。

由于黄金比较重,大部分都沉到了地球深处。

而地球一直运动,随着时间推移,地壳不断运动、抬升和破裂。

在这个过程中,一小部分黄金被慢慢带到靠近地表的地方,并在特定区域集中起来,最终形成了金矿。

这个小故事告诉我们,地球根本没有“造黄金”的本事。

02 地球“没本事”,但人类有“炼金法器”

既然地球没本事,那我们人类呢?

还真有,我来教你。

从化学的角度来讲,黄金跟其它金属一样,都是由粒子元素构成。

只是构成黄金的金原子,在本质上区别于其它金属元素的原子。

金原子内部有79个质子,而其它金属元素的原子,质子数也都不相同,就比如铁原子内部含有26个质子,铜原子内部含有29个质子……

简单来说,质子数是区分不同元素的依据。

因此,只要你能想到办法,改变一种元素的质子数,让它的质子数变成79个,你就能造出金原子,合成黄金。

以人类目前的科技水平来说,完全可以做到。

这个过程需要用到“法器”高能粒子加速器。

早在1980年的时候,美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员,就利用高能粒子加速器,将粒子加速到接近光速的速度,

用其轰击铋元素(质子数为83)的原子核。

在这种高能粒子的轰击下,有部分铋元素便因为失去质子,

而变成了质子数为79的金元素。

03为什么没人愿意“炼金”

既然人工能造金,为啥大家没见过呢?

首先,利用高能粒子加速器合成黄金,合成出来的概率并不是100%,整个过程存在极大的随机性。

没人能保证,高能粒子撞击铋原子或其它原子后,就一定能撞出金原子。

更关键的是,做相关实验的大型高能粒子加速器,一台至少就要1亿美元以上,而全球最大的大型强子对撞机(LHC)造价更是超过30亿美元。

这30亿美元,能买多少黄金啊。

也有科学家发现,可以通过高能伽马射线对汞进行照射,让汞原子失去1个质子变成金原子。

1997年,日本科学家松本高明用高能伽马射线对1.34吨汞进行照射,照射了70天后,成功得到了744克黄金。

方法听着可行,但制作黄金所需的周期太长,投入成本远高于黄金本身的价值……

综上,合成黄金这种赔本买卖,没有“炼金术士”愿意干。

(参考资料:钻石都能人工合成了,黄金怎么还不行?,科普中国;;黄金可以人工合成,为什么却没人愿意干?合成黄金很难吗?,科普观ScienceView)