Как из свинца сделать золото? |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Как из свинца сделать золото? |
22.4.2018, 0:09
Сообщение
#1
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 359 Регистрация: 20.3.2011 Из: Россия Пользователь №: 32 681 |
Имеем свинец, допустим, "магический" 208 в котором 82 протона и 126 нетронов.
Как из него аккуратно выбить 3 протона, а потом ещё 8 нейтронов, чтобы не остаться через 31 секунду с половиной полученного золота? Или лучше взять сразу 204 свинец, чтобы сократить мучения с выковыреванием лишних нейтронов ровно в 2 раза? Или предложите какой-нибудь другой способ с последовательными манипуляциями через ртуть и таллий? |
|
|
22.4.2018, 0:29
Сообщение
#2
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Или лучше взять сразу 204 свинец, чтобы сократить мучения с выковыреванием лишних нейтронов ровно в 2 раза? Основные реакции в реакторе, уменьшающие число нейтронов: (n,2n) (gamma,n) Далее смотрим по изотопному чарту. 208Pb (n,2n) 207Pb - стабильный изотоп 207Pb (n,2n) 206Pb - стабильный изотоп 206Pb (n,2n) 205Pb - период полураспада 1,7e7 лет, читай - стабильный 205Pb (n,2n) 204Pb - искомый свинец-204 Так что путём четырёх подряд реакций (n,2n) на изотопе свинец-208 получим изотоп свинец-204. Только сечения этих реакций невелики и придётся либо долго ждать, либо организовать очень мощный поток нейтронов. |
|
|
22.4.2018, 1:18
Сообщение
#3
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
В общем, вырисовывается такой ужасный путь от свинца-208 до золота.
208Pb (n,2n) 207Pb (n,2n) 206Pb (n,2n) 205Pb (n,2n) 204Pb (n,2n) 203Pb (EC) 203Tl (n,2n) 202Tl (beta+) 202Hg (n,2n) 201Hg (n,2n) 200Hg (n,2n) 199Hg (n,2n) 198Hg (n,2n) 197Hg (EC) 197Au Теперь можно выдохнуть 11 нейтронов нужно потратить на (n,2n) реакции, 11 последовательных таких реакций. В общем, палладий из рутения - существенно более экономически целесообразная штука |
|
|
22.4.2018, 2:16
Сообщение
#4
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 433 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Единственный удобный, я б сказал, естественный, кандидат на получение золота - ртуть.
Конкретно - ртуть-196 (чуть больше 1% в природной). Облучаем нейтронами, получаем ртуть-197, которая распадается до стабильного золота. Алхимики знали тему. |
|
|
22.4.2018, 2:26
Сообщение
#5
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 433 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Имеем свинец, допустим, "магический" 208 в котором 82 протона и 126 нетронов. Как из него аккуратно выбить 3 протона, а потом ещё 8 нейтронов, чтобы не остаться через 31 секунду с половиной полученного золота? Или лучше взять сразу 204 свинец, чтобы сократить мучения с выковыреванием лишних нейтронов ровно в 2 раза? Или предложите какой-нибудь другой способ с последовательными манипуляциями через ртуть и таллий? Метод должен быть технически реализуем или просто теоретически осуществим? Потому что для некоторых тяжёлых ядер есть прямые фотоядерные реакции (гамма, альфа) с выбиванием гелия-4 или даже кластера углерода-12. По аналогии с кластерной и альфа-радиоактивностью, но индуцированно - через метастабильное состояние или напрямую. Но. Нужна очень, очень, ну очень жёсткая гамма в десятки МэВ и очень точная (какой-то несуществующий гамма-лазер, не иначе). Ну и даже с ним сечения фотоядерных реакций ну очень низкие, в основном всё электроны оболочек пожрут. Почти уверен, что (гамма, альфа) для свинца есть. А чем ртуть как исходник не устраивает? |
|
|
22.4.2018, 8:21
Сообщение
#6
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Метод должен быть технически реализуем или просто теоретически осуществим? Потому что для некоторых тяжёлых ядер есть прямые фотоядерные реакции (гамма, альфа) с выбиванием гелия-4 или даже кластера углерода-12. По аналогии с кластерной и альфа-радиоактивностью, но индуцированно - через метастабильное состояние или напрямую. Но. Нужна очень, очень, ну очень жёсткая гамма в десятки МэВ и очень точная (какой-то несуществующий гамма-лазер, не иначе). Ну и даже с ним сечения фотоядерных реакций ну очень низкие, в основном всё электроны оболочек пожрут. Почти уверен, что (гамма, альфа) для свинца есть. А чем ртуть как исходник не устраивает? Свинец нужен дозированный в 9-граммов, бесшабашная команда берет Форд Нокс. По весу золото к свинцу такое, что никакой ядерной физике и не снилось. Чем кого не устраивает золото в ОЯТ? Мало? Если сделать запрос на Ишханов, то найдете все, что известно человечеству о фотоядерных реакциях. А по ссылке http://cdfe.sinp.msu.ru/exfor/index.php выйдете на самую полную базу данных. Читайте в свое удовольствие как Священное Писание. Изучались экспериментально в интимных подробностях гигантские дипольный и квадрупольный резонансы, и им комптоновское рассеяние на атомарных электронах крови не испортило. |
|
|
22.4.2018, 9:44
Сообщение
#7
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Облучаем нейтронами, получаем ртуть-197, которая распадается до стабильного золота. Ну да, я в своей цепочке, когда издевался над свинцом, к 197-ой ртути и пришёл в итоге Но цепочка от свинца-208, если я только ночью не пропустил какой-нибудь неудачный распад, вполне осуществима. Выход продукта с неё будет, конечно... это даже не кот наплакал. (n,2n) - реакция, как правило, пороговая и с малым сечением. Поэтому для неё желателен и поток побольше, и энергия - лучше даже не реакторные нейтроны, а термоядерные. |
|
|
22.4.2018, 9:49
Сообщение
#8
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Почти уверен, что (гамма, альфа) для свинца есть. Наверняка есть, начиная с каких-то энергий гамма-кванта. Но я даже затрудняюсь, в какой библиотеке/файле её посмотреть. Да и были ли её измерения? P.S. Не видел, когда писал, ссылку Dobryak'а. Сейчас посмотрю. Сообщение отредактировал AtomInfo.Ru - 22.4.2018, 9:50
Причина редактирования: Добавил P.S. - AtomInfo.Ru
|
|
|
22.4.2018, 9:56
Сообщение
#9
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Ну вот, в тему.
Берём 204Pb и смотрим по ссылке реакции с налетанием гамма. В списке реакций - (gamma,n) (при E=25 МэВ, ха-ха!). Реакции (gamma,alpha) в списке нет. То есть, или её нет вообще, или её сечение не отличимо от нуля, или её никто не мерял за ненадобностью. |
|
|
22.4.2018, 10:07
Сообщение
#10
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
В общем, вырисовывается такой ужасный путь от свинца-208 до золота. 208Pb (n,2n) 207Pb (n,2n) 206Pb (n,2n) 205Pb (n,2n) 204Pb (n,2n) 203Pb (EC) 203Tl (n,2n) 202Tl (beta+) 202Hg (n,2n) 201Hg (n,2n) 200Hg (n,2n) 199Hg (n,2n) 198Hg (n,2n) 197Hg (EC) 197Au К этой цепочке. Нам, конечно, везёт, что большинство изотопов на пути от свинца-208 к золоту стабильные или со сверхдлинным T1/2, поэтому у изотопов есть время испытать (n,2n)-реакцию. Но по этой же причине эти изотопы будут испытывать также и (n,gamma)-реакцию, которая будет возвращать на место нейтрон, с таким трудом выбитый по (n,2n). Соответственно, цепочка будет на каждом шаге стремиться развернуться в обратную сторону. И выход золота по ней получится реально в виде горстки атомов |
|
|
22.4.2018, 13:55
Сообщение
#11
|
|
Завсегдатай Группа: Haunters Сообщений: 565 Регистрация: 25.12.2013 Пользователь №: 33 893 |
К этой цепочке. Нам, конечно, везёт, что большинство изотопов на пути от свинца-208 к золоту стабильные или со сверхдлинным T1/2, поэтому у изотопов есть время испытать (n,2n)-реакцию. Но по этой же причине эти изотопы будут испытывать также и (n,gamma)-реакцию, которая будет возвращать на место нейтрон, с таким трудом выбитый по (n,2n). Соответственно, цепочка будет на каждом шаге стремиться развернуться в обратную сторону. И выход золота по ней получится реально в виде горстки атомов Кстати в проектах энергетических токамаков регулярно мелькает LiPb эвтектика в бланкетах, где Pb работает размножителем нейтронов а литий - стартовым материалом. Вот в таком бланкете получение золота из свинца чуть ближе к реальности. |
|
|
22.4.2018, 16:00
Сообщение
#12
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
Кстати в проектах энергетических токамаков регулярно мелькает LiPb эвтектика в бланкетах, Ну почему только токамаки? Нормальный китайский (INEST) проект, подмножество их ТЖМТ-проектов. PbLi-теплоноситель у них предполагается для наработки трития. Они отгрохали очень неслабый стенд под ТЖМТ-задачи в Гуандуне, примерно в 30-40 минутах езды от нейтринной лаборатории. Когда оттуда пойдут реляции про эксперименты с PbLi, значит, они готовы уже идти на реальный проект. Ага, золото из свинца намывать |
|
|
22.4.2018, 18:55
Сообщение
#13
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 273 Регистрация: 23.12.2014 Пользователь №: 34 075 |
А что насчёт ртути-198? Хватит ли реакторных нейтронов?
-------------------- Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека. Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать. 8956 |
|
|
22.4.2018, 21:26
Сообщение
#14
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Ну вот, в тему. Берём 204Pb и смотрим по ссылке реакции с налетанием гамма. В списке реакций - (gamma,n) (при E=25 МэВ, ха-ха!). Реакции (gamma,alpha) в списке нет. То есть, или её нет вообще, или её сечение не отличимо от нуля, или её никто не мерял за ненадобностью. Сечение мизерное! Дешевле и надежнее штурмовать Форт Нокс. Или же в Якутском аэропорту с мешком дежурить в ожидании золотопада. Приоткрою завесу: даже если внутря ядра сидела готовенькая альфа частица, то для вылета из тяжелого ядра альфа частице надо преодолеть кулоновский барьер, который в тяжелом ядре порядка 25 МэВ. Такое выколачивание альфа частицы непременно сопровождается вылетом протонов или нейтронов и вторичных гамма. Так или иначе, альфа-частицы выколачиваются гамма-квантами только при энергиях под сотню МэВ. Сообщение отредактировал Dobryak - 23.4.2018, 11:57 |
|
|
22.4.2018, 21:57
Сообщение
#15
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
|
|
|
22.4.2018, 21:59
Сообщение
#16
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 273 Регистрация: 23.12.2014 Пользователь №: 34 075 |
Через ртуть-197?
-------------------- Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека. Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать. 8956 |
|
|
22.4.2018, 23:11
Сообщение
#17
|
|
Он знает ТОТ Группа: Patrons Сообщений: 2 447 Регистрация: 3.4.2011 Из: Питер Пользователь №: 33 050 |
А может прще у метро встать с табличкой "Кюплю жёлтый"
|
|
|
22.4.2018, 23:20
Сообщение
#18
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
А что насчёт ртути-198? Хватит ли реакторных нейтронов? Так через неё я от свинца и шёл. 198Hg (n,2n) 197Hg (EC) 197Au Здесь можно надеяться на относительно приличный выход золота, не кучку атомов Всего одна реакция (n,2n). К сожалению, как я уже сказал, сечения этой реакции, как правило, пороговые и небольшие. То есть, нужен быстрый реактор и много-много ртути-198, чтобы получить хоть что-то золотое, что можно подержать в руках. Наиболее удачный подход - облучение нейтронами ртути-196. В этом случае идёт реакция захвата (n,gamma), далее по вышенаписанной цепочке распад 197Hg в золото. Татарин в ветке про это уже сказал. |
|
|
22.4.2018, 23:21
Сообщение
#19
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
|
|
|
22.4.2018, 23:30
Сообщение
#20
|
|
Модератор Группа: Clubmen Сообщений: 24 903 Регистрация: 16.1.2007 Из: Обнинск Пользователь №: 4 |
кулоновский барьер, который в тяжелом ядре порядка 25 МэВ. Ну тады ой. У нас таких нейтронов нет. В реакторных расчётах верхняя граница энергии нейтронов - скажем, в БНАБ это 10,5 МэВ. Причём это верхняя граница, и нейтронов с такой энергией в реакторе наплакал всё тот же кот. Термоядерные - и то 14 МэВ. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 4.5.2024, 16:21 |