Ein strålande metode for alkymister

Dette er den alkymistiske draumen: å lage gull av noko anna. Kva dette anna er, varierer i dei tallause historiene vi kan lese – men som framleis berre er draumar.

 Klikk på bilete for større utgåve. Ilustrasjon: www.doghouse.no VIS MER

Det som er sikkert, er at å lage eit nytt grunnstoff krev ei endring inne i atomkjernane til det stoffet vi tek utgangspunkt i. Eit grunnstoff kjenneteiknast av kor mange proton det har i atomkjernen. Og stoffets eigenskapar og stabilitet avgjerast blant anna av talet på nøytron saman med protona i kjernen. Gull som er stabilt, har 79 proton og 118 nøytron.

Så da har vi valet. Vi kan skyte inn nøytron. Då vil nokre av dei halde fram med å vere nøytron, medan andre blir til proton og sender ut kvart sitt elektron. Eller vi kan bruke ein protonkanon for å auke talet på kjernepartiklar.

Nøytronmetoden kan skje inne i eit kjernekraftverk, der brenselsstavar av uran blir ei kjelde til nøytron. I vårt tankeeksperiment vel vi denne metoden.

Vi vel også å ta utgangspunkt i eit grunnstoff det finst mykje meir av enn gull, men som samstundes ligg ganske nært gull i talet på kjernepartiklar. Valet fell på wolfram, som blant anna vart brukt i glødetrådar i lyspærer. Wolfram har 74 proton og 110 nøytron.

Når wolfram blir bestrålt med nøytron frå uranet, vil det bli danna ei heil rekke med ulike stoff. Alle desse stoffa vil vere radioaktive når de er nylaga. Noko vil bli gull, og det kan vi skilje ut frå resten av metalla som er danna. Ved hjelp av fleire reinsetrinn kan det være muleg å få gullet veldig reint. Ei kjend metode for gullrensing fra alkymien og kjemien er bruk av kongevatn, ei blanding av saltsyre og salpetersyre som gjer at gullet vert løyst opp, medan andre stoffar ikkje gjer det. Kongevatn vil vere eitt av stega i gullreinsinga vår.

Det som set grenser for gullproduksjon i vårt eksempel, er kor mange nøytron vi kan få ut av uranstavane. Om vi ser for oss eit kjernekraftverk på størrelse med Tsjernobyl, så ville vi kunne produsere om lag eitt tonn blanda stoff på eitt år. Av dette ville det neppe vere meir enn nokre titals kilo med brukbart gull.

Kilde: Martin Ystenes, NTNU