Interessante Idee, aber sie wurde bereits umgesetzt und ist nicht billig - lesen Sie weiter.

Wie können wir eine große Menge von $ \ ce {_ {82} ^ {197} erhalten? Pb} $?

Es würde zwei Probleme geben, eine große Menge von $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ zu erhalten. Erstens ist das Elternnuklid von $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ $ \ ce {_ {83} ^ {197} Bi} $, das instabil ist und eine Halbwertszeit von nur 9,33 Minuten hat - Sie können also zunächst keine große Menge des Vorläufers von $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ erhalten. Zweitens hat $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ eine Halbwertszeit von 8,1 Minuten, sodass es schnell in $ \ ce {_ {81} ^ {197} Tl} umgewandelt wird $.

Wie lange würde es dauern, bis es sich in Gold verwandelt?

$ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ Halbwertszeit = 8,1 Minuten

$ \ ce {_ {81} ^ {197} Tl} $ Halbwertszeit = 2,84 Stunden

$ \ ce {_ {80} ^ {197} Hg} $ Halbwertszeit = 64,14 Stunden

Nach 10 Halbwertszeiten verbleiben ca. 0,1% des Ausgangsmaterials $$ \ ce {(1 / 2) ^ 10 = $ 0,0009766 $} $$ Der letzte Schritt ist bei weitem der langsamste. Nach ungefähr 641,4 Stunden (26,73 Tage) sollten Sie also ungefähr 99,9% reines Gold haben.

Kann das beschleunigt werden?

Im Gegensatz zu chemischen Reaktionen, die erhitzt, katalysiert usw. werden können, hält diese Art der Kerntransformation einen festgelegten Zeitplan ein.

Wie können wir das Gold extrahieren, wenn das meiste davon in Gold umgewandelt wurde? (Es sind noch Pb-, Tl- und Hg-Moleküle übrig.)

Wie oben erwähnt, können Sie jede gewünschte Reinheit erhalten. Warten Sie einfach.

Was würde die Ausbeute des Prozesses sein?

Es wäre hoch für die 3 von Ihnen aufgelisteten Kerntransformationen. Jedes der von Ihnen aufgelisteten Elemente zerfällt direkt und nur in das von Ihnen gezeigte Tochterisotop. Wie oben erwähnt, können Sie jedoch nicht mit $ \ ce {_ {82} ^ {197} Pb} $ beginnen, sondern generieren es aus $ \ ce {_ {83} ^ {197} Bi} $, dem Zerfall davon fügt etwas Verunreinigung zusammen mit Blei hinzu. Und da das Wismutisotop nicht langlebig ist, würden Sie wahrscheinlich mit seinem Vorläufer beginnen und so weiter, bis Sie etwas finden, das eine ausreichend lange Lebensdauer hat, um eine angemessene Menge zusammenzubauen.

Zurück 1980 Glenn Seaborg wandelte tatsächlich Wismut in Gold um, aber nur einige tausend Atome (siehe diese Referenz auch).

Wie viel Geld würde Es kostet ungefähr im Vergleich dazu, wie viel wir in Gold gewinnen?

Der Wikipedia-Artikel, auf den ich direkt über den Notizen verwies, "die Kosten übersteigen jeden Gewinn bei weitem." Es gibt andere Möglichkeiten (Spaltung und Fusion), um Gold zu produzieren, aber zumindest mit den heute verfügbaren Methoden wären die Kosten astronomisch.

Eine Sache, die Ron nicht behandelt hat, sind die Nebenwirkungen all dieses Zerfalls. All diese Dinge mit kurzer Halbwertszeit sind ziemlich radioaktiv, bis zu dem Punkt, an dem Sie möglicherweise nicht mehr überleben, um die Ergebnisse zu sehen. Es ist auch möglich, dass es sich einfach selbst verdampft, wenn Sie genug zusammenbringen, um profitabel zu sein. Das stabile Gold sollte schließlich kondensieren, solange Sie den Dampf enthalten, der möglicherweise wirkt. Oder Sie haben eine sehr hübsche, mit Gold ausgekleidete Flasche.

Die stabilen Bleiisotope sind 204, 206, 207 und 208, Sie müssten viele Protonen schlagen und Neutronen raus bis 197.

Schade! Schlagen Sie ein Proton von Blei ab und es wird zu Thallium. Aber da dies der Punkt der Übung ist, stoßen Sie einfach zwei weitere ab und wir sind fertig.

Ich kann die Kosten nicht erraten, aber bedenken Sie Folgendes: Wenn es rentabel wäre, würden es viele Menschen tun, und dann würde der Wert von Gold schnell auf ein Niveau sinken, das mit den Produktionskosten übereinstimmt.

Sie können nicht wirklich an der Strahlung sterben, während der Prozess abläuft, wenn Sie es richtig machen. Sie benötigen also eine fette, dicke Bleikiste, um sich vor Alpha-, Beta- und Gammastrahlen / -partikeln zu schützen. Auch das endgültig kondensierte Gold sammelt sich am Boden der Schachtel oder an den Seiten. Technisch gesehen habe ich also gezählt, dass Sie mit ungefähr 3 Tonnen des radioaktiven Wismutisotops beginnen müssen, um ungefähr ein Pfund 99,9% reines 20-Karat-Gold zu erhalten. Und um diesen Betrag zu kaufen, benötigen Sie ungefähr 43000,5e + 6 Dollar, um das zu tun. Also, was ist der Kompromiss? Es ist ein schlechtes Geschäft, also ist es besser, nach Gold zu graben.

Der beste Weg, den ich mir vorstellen kann, wäre, Blei als Zyklotronziel zu verwenden. Ich müsste es mit sehr energiereichen Protonen bombardieren. Meine Absicht wäre es, Bi-197 zu gründen. Wenn ein Proton in den Kern des Bleis eindringt und das resultierende Kern eine hohe Energie hat, würde es einige Neutronen oder Alpha-Teilchen oder sogar einige Protonen emittieren.

Dieser Prozess ist Spallation, dies würde eine unheilige Mischung bilden von Dingen mit verschiedenen Atommassen. Ich würde erwarten, neben Bi-197 auch Bi-205 (radioaktive Halbwertszeit 15 Tage) und Bi-202 zu bilden, die zu langlebigem Pb-202 zerfallen. Das Zyklotron-Ziel bleibt also lange Zeit radioaktiv. P. >

In der Zwischenzeit wird der Bi-197 eine Reihe von Positronenemissionen zur Bildung von Au-197 durchlaufen haben. Ich müsste dann das Zyklotron-Target in Säure auflösen und dann die Lösungsmittelextraktion verwenden, um das Gold von Quecksilber, Thallium, Blei und anderen Dingen im Target zu trennen.

Ich bin sicher, dass der Strom für das Target benötigt wird Zyklotron, die für die Trennung benötigten Chemikalien und die Zeit der benötigten Arbeiter sind wertvoller als das Gold, das sie befürchten.