Share
Goud is een chemisch element dat gemakkelijk te herkennen is aan de gele metaalkleur. Het is waardevol vanwege zijn zeldzaamheid, weerstand tegen corrosie, elektrische geleidbaarheid, kneedbaarheid, ductiliteit en schoonheid. Als je mensen vraagt waar goud vandaan komt, zullen de meesten zeggen dat je het uit een mijn haalt, in een stroom voor vlokken scharrelt of het uit zeewater haalt. De ware oorsprong van het element dateert echter van vóór de vorming van de aarde.
Belangrijkste afhaalrestaurants: hoe wordt goud gevormd?
- Wetenschappers geloven dat al het goud op aarde is gevormd in botsingen van supernova's en neutronensterren die plaatsvonden voordat het zonnestelsel werd gevormd. Tijdens deze gebeurtenissen vormde zich goud tijdens het r-proces.
- Goud zonk naar de kern van de aarde tijdens de vorming van de planeet. Het is alleen vandaag toegankelijk vanwege asteroïde bombardement.
- Theoretisch is het mogelijk om goud te vormen door de nucleaire processen van fusie, splijting en radioactief verval. Het is het gemakkelijkst voor wetenschappers om goud te transmuteren door het zwaardere element kwik te bombarderen en goud te produceren via verval.
- Goud kan niet worden geproduceerd via chemie of alchemie. Chemische reacties kunnen het aantal protonen in een atoom niet veranderen. Het protonenummer of atoomnummer definieert de identiteit van een element.
Natuurlijke goudvorming
Hoewel nucleaire fusie in de zon veel elementen maakt, kan de zon geen goud synthetiseren. De aanzienlijke energie die nodig is om goud te maken, treedt alleen op wanneer sterren exploderen in een supernova of wanneer neutronensterren botsen. Onder deze extreme omstandigheden vormen zich zware elementen via het snelle neutronenvangstproces of r-proces.
Een supernova heeft voldoende energie en neutronen om goud te synthetiseren. gremlin / Getty Images Waar komt goud voor?
Al het goud dat op aarde wordt gevonden, was afkomstig van het puin van dode sterren. Terwijl de aarde zich vormde, zonken zware elementen zoals ijzer en goud naar de kern van de planeet. Als er geen andere gebeurtenis had plaatsgevonden, zou er geen goud in de aardkorst zijn. Maar ongeveer 4 miljard jaar geleden werd de aarde gebombardeerd door asteroïde inslagen. Deze inslagen roerden de diepere lagen van de planeet en dwongen wat goud in de mantel en korst.
Sommige goud kan worden gevonden in rotserts. Het doet zich voor als vlokken, als het pure natuurlijke element, en met zilver in de natuurlijke legering electrum. Erosie bevrijdt het goud van andere mineralen. Omdat goud zwaar is, zinkt het en hoopt het zich op in stroombedden, alluviale afzettingen en de oceaan.
Aardbevingen spelen een belangrijke rol, omdat een veranderende fout snel mineraalrijk water decomprimeert. Wanneer het water verdampt, slaan aders van kwarts en goud af op rotsoppervlakken. Een soortgelijk proces treedt op binnen vulkanen.
Hoeveel goud is er in de wereld?
De hoeveelheid goud gewonnen uit de aarde is een kleine fractie van de totale massa. In 2016 schatte de United States Geological Survey (USGS) dat er sinds het begin van de beschaving 5.726.000.000 troy ounces of 196.320 Amerikaanse ton werd geproduceerd. Ongeveer 85% van dit goud blijft in omloop. Omdat goud zo dicht is (19,32 gram per kubieke centimeter), neemt het niet veel ruimte in beslag voor zijn massa. Als je al het tot nu toe gedolven goud zou smelten, zou je in feite een kubus van ongeveer 60 voet breed hebben!
Niettemin is goud verantwoordelijk voor een paar delen per miljard van de massa van de aardkorst. Hoewel het economisch niet haalbaar is om veel goud te winnen, zit er ongeveer 1 miljoen ton goud in de bovenste kilometer van het aardoppervlak. De overvloed aan goud in de mantel en kern is onbekend, maar het is veel groter dan de hoeveelheid in de korst.
Het element goud synthetiseren
Pogingen van alchemisten om lood (of andere elementen) in goud te veranderen, zijn mislukt omdat geen enkele chemische reactie het ene element in het andere kan veranderen. Chemische reacties omvatten een overdracht van elektronen tussen elementen, die verschillende ionen van een element kunnen produceren, maar het aantal protonen in de kern van een atoom is wat het element definieert. Alle goudatomen bevatten 79 protonen, dus het atoomnummer van goud is 79.
Het is mogelijk om kwik om te zetten in goud door het onstabiel te maken, zodat het vervalt. JacobH / Getty Images Goud maken is niet zo eenvoudig als het direct toevoegen of aftrekken van protonen van andere elementen. De meest gebruikelijke methode om het ene element in het andere te veranderen (transmutatie) is om neutronen aan een ander element toe te voegen. Neutronen veranderen de isotoop van een element, waardoor de atomen mogelijk instabiel genoeg worden om uit elkaar te vallen via radioactief verval.
De Japanse natuurkundige Hantaro Nagaoka synthetiseerde eerst goud door in 1924 kwik met neutronen te bombarderen. Sovjetwetenschappers veranderden per ongeluk de loodafscherming van een kernreactor in goud in 1972 en Glenn Seabord transmuteerde een spoor van goud van lood in 1980.
Thermonucleaire wapenexplosies produceren neutronenvangsten vergelijkbaar met het r-proces in sterren. Hoewel dergelijke gebeurtenissen geen praktische manier zijn om goud te synthetiseren, hebben nucleaire tests geleid tot de ontdekking van de zware elementen einsteinium (atoomnummer 99) en fermium (atoomnummer 100).
bronnen
- McHugh, J. B. (1988). "Concentratie van goud in natuurlijke wateren". Journal of Geochemical Exploration. 30 (1-3): 85-94. doi: 10.1016 / 0375-6742 (88) 90051-9
- Miethe, A. (1924). "Der Zerfall des Quecksilberatoms". Die Naturwissenschaften. 12 (29): 597-598. doi: 10.1007 / BF01505547
- Seeger, Philip A .; Fowler, William A .; Clayton, Donald D. (1965). "Nucleosynthese van zware elementen door Neutron Capture". De Astrophysical Journal Supplement-serie. 11: 121. doi: 10.1086 / 190111
- Sherr, R .; Bainbridge, K. T. & Anderson, H. H. (1941). "Transmutatie van kwik door snelle neutronen". Fysieke beoordeling. 60 (7): 473-479. doi: 10,1103 / PhysRev.60.473
- Willbold, Matthias; Elliott, Tim; Moorbath, Stephen (2011). "De wolfraam isotopische samenstelling van de aardmantel vóór het terminale bombardement". Natuur. 477 (7363): 195-8. doi: 10.1038 / nature10399
