Kurşunun Altına Dönüşmesi Mümkün mü?

Kurşunu Altına Çevirebilir miyiz?

Henüz kimya bilimi yokken simya vardı. Simyanın en büyük hedefi, değersiz maddeleri altına dönüştürmek ve ölümsüzlük iksirini bulmaktı. Liseye başlayan her birey kimya dersine bu bilgiyle başlar. Esasen simyadaki bu amaç günümüze de bir miras gibi taşınmıştır. Peki altını bu denli değerli kılan şey nedir? Genel bir cevap verecek olursak, altının parlak oluşu, dayanıklı oluşu, kimyasal kararlılığı ve nadir bulunan bir element olması onu daha değerli bir hale getirmiştir. Bir diğer metal olan ve altından daha değersiz olan kurşunu altına çevirme isteği de buradan gelmektedir.

Kurşun atom numarası 82 olan ve periyodik cetvelde 4A grubu ve 6. periyotta bulunan Pb simgeli bir elementtir. Altın ise atom numarası 79 olan ve periyodik cetvelde 1B grubu ve 6. Periyotta bulunan Au simgeli bir elementtir. Kurşunun altına dönüşmesi için atom numarasının yani diğer bir ismiyle proton sayısının değişmesi gerekir. Bir elementin proton sayısı kimyasal yollarla değiştirilemez. Bir elemente proton ekleyip, çıkartmak için fizik biliminden yararlanılır. 

Kurşun elementi kararlı bir yapıya sahiptir. Yani son yörüngesinde bulunan elektron sayısını verme yada daha fazla elektron alma eğiliminde değildir. Bu nedenle kurşun elementinden 3 proton almaya çalışmak çok büyük miktarda enerji gerektirir. Bu enerjinin büyüklüğünü şu şekilde açıklayabiliriz. Kurşunu altına dönüştürmek için gereken enerji miktarı, dönüşüm sonucu elde edilen altının mali değerinden daha fazladır. Yani eğer ki kurşunu altına dönüştürmeye girişirsek daha fazla harcama yapıp harcamamıza göre daha düşük bir kazanç sağlamış olacağız? Yani mümkün ama değer mi? Siz cevabını biliyorsunuz.

Geçmişte kurşundan altına dönüştürme

• Kurşunun altına dönüşümü sadece teoride kalmamış, geçmişte bu başarılmıştır. 1951 yılında Nobel Kimya ödülünü alan Glenn Seaborg aslında denyine bizmut ile başlamıştır. Ancak sonrasında daha kararlı bir element olan kurşun ile devam etmiştir.  1980 yılında yayınladığı rapora göre kurşunu altına dönüştürmeyi başardığını bildirmiştir. 
• Bu rapordan önce 1972’de yayınlanan bir raporda Sibirya’da Baykal Gölü yakınındaki bir nükleer araştırma tesisinde Sovyet fizikçilerin deneysel bir reaktörün kurşun korumasını altına çeviren bir reaksiyonu kazayla keşfettikleri bildirilmiştir.

Günümüzde kurşundan altına dönüştürme

• Günümüzde parçacık hızlandırıcıları kullanılarak elementler birbirine dönüştürülmektedirler. Yüklü bir parçacık elektriksel ve manyetik alana hızlandırılarak konulur. Doğrusal bir hızlandırıcıda, yüklü parçacıklar boşluklarla birbirinden ayrılmış bir dizi elektrik yüklü tüpten geçer. Parçacıkların boşluklar arasında her geçişinde, hemen yanındaki segmentler arasındaki potansiyel fark nedeniyle hızlanır. Dairesel bir hızlandırıcıda, manyetik alanlar nedeniyle dairesel güzergahlarda hareket eden parçacıklar hızlanır. Her iki durumda da, hızlanan parçacıklar bu maddeyi etkiler, bu alanda serbest olarak dolaşan protonlara veya nötronlara değer. Bu şekilde yeni bir element veya izotop oluşur. Koşulları kontrol etmek daha zor olmasına rağmen, yeni bir element veya izotop oluşturmak için nükleer reaktörler de kullanılabilir.
• İnsanların bu kurşundan altına dönüştürme işini doğa binlerce yıl önce yapmıştır. Bir yıldızın çekirdeğindeki hidrojen atomlarına proton ve nötron ilavesiyle çok daha ağır elementleri oluşturmuştur. Diğer elementlerin de oluştuğu bu sürece nükleosentez denilmektedir. Bir süpernovada gerçekleşen patlamalar sonucunda demirden çok daha ağır elementler oluşabilir. Bir süpernovada, altın kurşuna dönüşebilir, ancak kurşunun altına dönüşmesi mümkün değildir!
• Kurşundan altına dönüşüm pek yaygın olmasa da, kurşun cevherlerinden altın elde etmek oldukça kolaydır. Kurşun sülfür (PbS), kurşun karbonat (PbCO3) ve kurşun sülfat (PbSO4) altın, gümüş ve diğer metalleri içerir. Toz haline getirilen bu cevherler, çeşitli kimyasal yöntemler kullanılarak altınları kurşunlardan ayırmayı mümkün kılar.

Hazırlayan: Rabiye Baştürk

Kaynak: 1 (Erişim: 22 Eylül, 2019) 2 (Erişim: 22 Eylül, 2019)