E realmente possível converter metais básicos como chumbo em ouro, mas você não obterá muito ouro com isso!
Você já sonhou em ficar rico da noite para o dia? Bem, e se você pudesse fazer ouro de outros metais como chumbo?
Isso é o que os alquimistas da Idade Média estavam tentando alcançar. Seu alvo era uma substância que recebeu muitos nomes, “Pedra Filosofal”, “Elixir” ou “Tintura”, que poderia conferir imortalidade, juventude e misericórdia de todas as doenças, bem como riquezas incalculáveis para aqueles que a possuíam. O Elixir poderia converter qualquer metal básico , como chumbo, em uma preciosa peça de ouro brilhante. Converter um elemento em outro é chamado de transmutação.O Elixir era o material das lendas e nenhum alquimista poderia converter chumbo em ouro de verdade, já que nenhuma reação química comum pode transmutar um elemento em outro.
Os alquimistas estavam tramando algumas coisas suspeitas na Idade Média.
No entanto, os cientistas do mundo moderno, com nosso maior conhecimento químico e ferramentas superiores, poderiam alcançar esse feito químico?
O que é um elemento?
Transmutar chumbo em ouro significa converter um elemento em outro. Cada elemento é definido pelo número de prótons (chamado número atômico ) e nêutrons (prótons + nêutrons = número de massa ) que compõem seu núcleo; o número de elétrons não é tão crucial para a identidade de um elemento.
O chumbo tem um número atômico de 82 (82 prótons em seu núcleo), enquanto o ouro tem um número atômico de 79.
Para transformar um elemento em outro, deve-se alterar o número de prótons no núcleo.
Alterar o número de nêutrons (mantendo o número de prótons constante) no núcleo resulta em diferentes sabores do mesmo elemento, chamados isótopos . O chumbo tem quatro isótopos naturais e uma infinidade de outros que foram criados em laboratório.
Uma explicação da composição de um elemento. (Crédito da foto: Tom29739/Wikimedia commons)
Convertendo um elemento em outro
Essas partículas subatômicas são ligadas por fortes forças nucleares que mantêm o núcleo estável. Tentar superar essas forças requer enormes quantidades de energia.
Remover uma partícula subatômica do núcleo seria como tentar levantar o martelo de Thor, Mjölnir, se você não for puro de alma. Adicionar uma partícula subatômica seria como tentar forçar ímãs do mesmo pólo a se tocarem.
Ambas as ações liberam uma quantidade excessiva de energia no processo.
Mas e se você conseguisse mudar a composição do núcleo? Infelizmente, isso dá ao elemento uma crise de identidade ao perturbar o equilíbrio de forças dentro do elemento. O elemento começa a espirrar partículas subatômicas para atingir um estado mais estável, como o que acontece no decaimento radioativo.
Transmutação por radioatividade
Átomos com núcleos muito grandes não conseguem lidar com seu tamanho, o que os torna instáveis. Eles perdem o peso extra expelindo prótons e nêutrons (alfa), elétrons (beta) e radiação eletromagnética (raios gama).
A maioria dos elementos após o bismuto na tabela periódica são radioativos.
O decaimento radioativo não é uma ótima maneira de produzir ouro. Primeiro, os elementos radioativos levam meses, se não anos ou milênios, para se decompor em elementos mais comuns. O rádio-226 leva 1600 anos para decair metade de si mesmo. Em segundo lugar, as emissões radioativas podem causar doenças como câncer e problemas de tireóide.
Terceiro, urânio, tório e rádio finalmente se transformam em chumbo depois de terminarem de se decompor. O chumbo é estável e não decai mais, o que é triste, considerando que o ouro tem apenas 3 prótons a menos que o chumbo.
Transmutação nuclear em um reator nuclear
Com a radioatividade descartada, que outro método poderia ser usado para converter chumbo em ouro? Bem, existem algumas opções.
Usar chumbo para fazer ouro não é uma ótima estratégia, pois o chumbo tem 3 prótons a mais que o ouro. Uma aposta melhor seria usar mercúrio (1 próton a mais que ouro) ou platina (1 próton a menos que ouro).
Os primeiros experimentos na transmutação de um metal básico em ouro vêm de 1924. Independentemente, os pesquisadores Nagoaka no Japão e Miethe e Stammreich na Alemanha converteram mercúrio em ouro submetendo mercúrio a altas correntes elétricas . Pesquisadores posteriores que realizaram tais experimentos obtiveram resultados negativos, lançando essas descobertas em controvérsia. Assim, eletrocutar mercúrio pode não ser a resposta.
A outra opção é bombardear mercúrio ou platina com partículas subatômicas como prótons e nêutrons. Em 1941, pesquisadores bombardearam mercúrio com nêutrons rápidos e transmutaram o metal em ouro e platina. Em 1936, os pesquisadores bombardearam a platina com deutérios (um núcleo com um próton e um nêutron; um núcleo de deutério) que resultou em isótopos de platina radioativos que decaíram em ouro.
Se você tem um grande estoque de chumbo que precisa usar, um experimento de 1996 encontrou ouro depois de submeter o chumbo a 600 MeV de prótons.
Quanto ouro você pode fazer?
Se você começou a sonhar acordado em ficar rico fazendo ouro, permita-me esmagar seus sonhos.
Primeiro, a maior parte do ouro era radioativo, o que significa que provavelmente irá decair. Infelizmente, não há nenhuma maneira química de converter ouro radioativo em ouro normal.
Em segundo lugar, todos esses experimentos obtiveram ouro em quantidades inferiores a 1 mg. O ouro era frequentemente detectado apenas em quantidades vestigiais. Uma conta escreve que o ouro obtido por Miethe e Stammreich valia apenas 1 dólar, mas custou 60.000 dólares para fazer! Você estaria extremamente endividado quando conseguisse algum ouro utilizável de tais experimentos.
O ouro transmutado artificialmente é geralmente radioativo.
Os pesquisadores que realizaram esses experimentos estavam mais interessados no comportamento dos átomos e suas partículas subatômicas, em vez de realmente fazer uma fortuna em ouro. Mesmo que alguns desses pesquisadores estivessem preocupados com o dinheiro, eles teriam maior probabilidade de torná-lo rico descobrindo algo de algum uso real (como uma fonte infinita e sustentável de energia).
Uma palavra final
Os cientistas usaram suas tecnologias de transmutação para criar novos elementos. Elementos como Promécio, Tecnécio e muitos elementos da série de lantanídeos e actinídeos são feitos pelo homem. Em 2020, os pesquisadores relataram a criação de um novo elemento com um número atômico de 113, esmagando átomos de zinco com átomos de bismuto. Um pesquisador que trabalha no projeto relatou que foram necessárias mais de 4 bilhões de colisões para formar o elemento apenas três vezes.
Basicamente, quem se importa se não podemos fazer ouro com chumbo? Os cientistas estão trabalhando em projetos ainda mais legais – espero que alguns beneficiem a todos nós!
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