Превращение ртути в золото возможно, но… нерентабельно

История алхимии – это в основном история поиска способа превращения свинца или ртути в золото. О реальных химических открытиях, которые алхимики Средневековья делали на этом пути, они часто говорили походя, без особого внимания. Главное, что они искали – это Магистериум (он же красная тинктура, панацея жизни, жизненный эликсир, философский камень) – некое вещество, реактив, который позволил бы получить из неблагородных металлов благородные.

Доподлинно неизвестно, удалось ли кому-нибудь при помощи химической реакции получить золото из ртути и свинца, хотя легенд об этом до сих пор ходит много. Однако в середине 20-го века группа американских физиков сумела-таки получить небольшое количество устойчивого изотопа золота именно из ртути – но только средствами ядерной физики. Превращение металлов, оно же трансмутация, оказалось возможным!

История началась в 1940 году. Тогда в нескольких мировых лабораториях стали проводиться опыты по бомбардировке ртути, которая соседствует с золотом в Периодической таблице Менделеева, быстрыми нейтронами. Первые успешные результаты опытов были оглашены в апреле 1941 года на встрече американских физиков в г. Нэшвилл учеными Гарварда А. Шерром и К. Т. Бэйнбриджем.

Им удалось получить три изотопа золота с массовыми числами 198, 199 и 200. Но они не были устойчивыми и за время от нескольких часов до нескольких дней превращались обратно в ртуть.

Нужен был способ получить природный изотоп – золото-197. По этому пути, хотя и не специально, пошли сотрудники лаборатории профессора Артура Демпстера – физики Ингрем, Гесс и Гайдн. (Артур Демпстер известен тем, что создал первый современный масс-спектрометр и открыл, наряду с Ф. Астоном, рекордное количество изотопов химических элементов).

В марте 1947 года этой группе ученых в процессе исследования процесса захвата нейтронов ядрами атомов в качестве побочного продукта удалось получить искомое золото-197. Оно было «добыто» из 100 миллиграммов ртути-196 путем облучении ее замедленными нейтронами в атомном реакторе.

Выход устойчивого золота составил всего 35 мкг. Это, по научным меркам, вполне ощутимое количество искусственно золота. Публикация об открытии появилась в журнале «Physical Review». Но широкая публика статью под названием «Эффективные сечения захвата нейтронов изотопами ртути», естественно, не заметила.

Однако в 1949 году некий «желтый» журналист опубликовал статью о начале производства золота в атомных реакторах. Результатом публикации стала паника на биржах Франции, что повлекло за собой обвал цен на золото. Паника прекратилась только в 1950 году, когда журнал «Атомы» напечатал статью «Трансмутация ртути в золото», в которой сообщил, что себестоимость производства искусственного золота из ртути во много раз выше, чем себестоимость добычи природного золота из самой захудалой золотой руды.

35 мкг искусственного золота до сих пор хранятся в Чикаго – в Музее науки и промышленности. С тех пор производством золота-197 из неблагородных металлов никто серьезно не занимался и не пытался удешевить технологию.

В 21 веке из ртути-198 получают неустойчивое радиоактивное золото-198, которое используют как лекарственный препарат для получения радиограмм органов человеческого тела (вместо рентгеновских лучей) и лечения раковых опухолей. Оказывается, атомы такого золота работают, как маленькие рентгеновские трубки и убивают раковые клетки в строго определенной области тела.

А еще в 21 веке процветает «алхимия наоборот». Из золота, например, получают изотопы ценных для науки элементов франция и астата, которых в природе просто не существует.

Фото: «Goden eggs in carton» (corbisimages.com/photographer/bevis-boobacca), Артур Демпстер (American Institute of Physics)