Từ thời Trung cổ, các nhà giả kim đã cố gắng tìm hiểu kỹ thuật chuyển đổi bất kỳ kim loại cơ bản nào, chẳng hạn như chì, thành một miếng vàng lấp lánh quý giá và từ đó giấc mộng giàu sang của họ sẽ trở thành hiện thực. Tuy nhiên, tại thời điểm đó chưa có bất kỳ người nào thành công biến được chì thành vàng. Điều này chắc chắn sẽ thất bại vì không có phản ứng hóa học thông thường nào có thể làm được. Tuy nhiên, với sự phát triển vượt bậc của khoa học hiện nay điều này hoàn toàn có thể xảy ra.
Đầu tiên, để nắm rõ về kỹ thuật này, chúng ta cần tìm hiểu xem điều gì đã thay đổi để biến chì thành vàng?
Chuyển đổi chì thành vàng cơ bản là chuyển đổi nguyên tố này thành nguyên tố khác. Mỗi nguyên tố được xác định bởi proton, neutron và electron. Chì có số hiệu nguyên tử (số proton) là 82, trong khi vàng có số hiệu nguyên tử là 79. Vì thế, để thay đổi nguyên tố này thành nguyên tố khác, người ta sẽ phải thay đổi số proton trong hạt nhân.
Thay đổi số lượng neutron (và giữ số proton không đổi) trong hạt nhân dẫn đến các biến thể khác nhau của cùng một nguyên tố, được gọi là đồng vị . Chì có bốn đồng vị tự nhiên và rất nhiều đồng vị khác đã được tạo ra trong phòng thí nghiệm.
Proton và Neutron được liên kết bởi lực hạt nhân rất mạnh với mục đích giữ cho hạt nhân ổn định. Việc cố gắng tác động để vượt quɑ lực này đòi hỏi một năng lượng cực lớn. Loại bỏ một proton hoặc neutron khỏi hạt nhân sẽ giống như việc con người cố gắng nâng chiếc búa của Thor trong huyền thoại. Việc thêm một proton và neutron giống như cố gắng éρ các nam châm có cùng cực chạm vào nhɑu
Nhiều nhà khoa học cho rằng có thể dùng cách phân rã phóng xạ để sản xuất vàng. Tuy nhiên, khó khăn là các nguyên tố có tính phóng xạ sẽ mất nhiều tháng, nếu không muốn nói là nhiều năm hoặc nhiều thiên niên kỷ để phân rã thành các nguyên tố phổ biến hơn. Radium-226 mất 1.600 năm để bán rã. Không chỉ vậy, cả Uranium, thorium và radium sau khi phân rã phóng xạ đều biến thành chì. Chì rất ổn định và không thể phân hủy thêm nữa.
Khi đã không thể dùng cách phân rã phóng xạ thì các nhà khoa học tính đến một phương án khác. Tuy nhiên, sử dụng chì để tạo ra vàng không phải là lựa chọn hay, vì nó có nhiều hơn vàng 3 proton. Lựa chọn tốt hơn là dùng thủy ngân (nhiều hơn vàng 1 proton) hoặc bạch kim (ít hơn vàng 1 proton).
Năm 1924, nhà nghiên cứu Nagoaka ở Nhật Bản, Miethe và Stammreich ở Đức đã chuyển đổi thủy ngân thành vàng bằng cách cho nó vào dòng điện cao thế. Tuy nhiên, các thí nghiệm này đạt kết quả không khả quan.
Phương pháp thay thế là bắn phá thủy ngân hoặc bạch kim bằng các hạt hạ nguyên tử như proton và neutron. Năm 1941, các nhà nghiên cứu đã bắn phá hạt nhân thủy ngân bằng neutron ở vận tốc cực lớn. Kết quả là đã biến thủy ngân thành vàng và bạch kim.
Năm 1980, các nhà khoa học đã thành công trong việc biến chì thành vàng tuy nhiên lượng vàng tạo ra là rất nhỏ. Họ sử dụng một máy gia tốc hạt với năng lượng cực lớn để bắn các chùm hạt nhân với vận tốc ánh sáng kéo 3 proton ra khỏi hạt nhân của nguyên tử chì. Khi mất đi 3 proton thì đương nhiên chì sẽ biến thành vàng.
Vậy có thể chứng minh được, về cơ bản chúng ta hoàn toàn có thể biến chì thành vàng, tuy nhiên hoàn toàn không hiệu quả về kinh tế. Tất cả các thí nghiệm này đều thu được vàng với khối lượng nhỏ hơn 1 mg. Một số nguồn tin cho rằng số vàng mà Miethe và Ѕtammreich thu được chỉ trị giá 1 UЅD nhưng họ mất tới 60.000 USD để làm thí nghiệm!!
Nguyễn Như Mai Hương
Giáo viên Hóa học - Trường Quốc tế Á Châu