Что такое «молекула золота»
У золота нет молекулы в обычном смысле.
Вода — это молекула H₂O (два атома водорода + один атом кислорода).
Золото — это не смесь. Это один химический элемент с символом Au.
Один атом золота = одно ядро + электроны вокруг.
Теперь разберём ядро, потому что это и есть секрет «как создать золото в лаборатории».
Внутренний состав атома золота
Стабильное природное золото — это изотоп золото-197 (записывается как ¹⁹⁷Au). Это почти всё золото, которое существует в природе. Оно не разваливается, не радиоактивно.
¹⁹⁷Au состоит из:
79 протонов
118 нейтронов
79 электронов (если атом нейтральный)
Протоны = определяют, что это именно золото.
Нейтроны = делают ядро стабильным.
Электроны = дают металлу поведение (блеск, электропроводимость и т.д.).
Вот ключ: золото не «состоит из других химических компонентов». Оно состоит из протонов, нейтронов и электронов, как и все элементы.
Что нужно, чтобы сделать золото в лаборатории
Сделать золото = сделать ядро с 79 протонами и 118 нейтронами (¹⁹⁷Au).
Это невозможно химией (кислоты, печка, электролиз). Это делается только физикой ядра, то есть ядерными реакциями.
Есть два основных пути, которые реально использовались учёными и о которых публиковали данные.
Путь А. Трансмутация из ртути (Hg → Au)
Идея: берётся ртуть (Hg). У ртути в ядре 80 протонов.
Если изменить число протонов/нейтронов так, чтобы в результате ядро стало иметь 79 протонов и 118 нейтронов — мы получим золото-197.
Как это делали:
Берут изотоп ртути, например ртуть-198 (¹⁹⁸Hg). В этом ядре:
80 протонов
118 нейтронов
Обстреливают эту ртуть очень энергичными нейтронами в реакторе или в зоне нейтронного потока около ядерного синтеза (реакция типа (n,2n) — нейтрон залетел, выбил другой нейтрон). В результате можно получить ртуть-197 (¹⁹⁷Hg). Эта ртуть-197 нестабильна.
¹⁹⁷Hg радиоактивно и распадается (бета-распад) в стабильное золото-197 (¹⁹⁷Au).
Этот распад идёт примерно за несколько десятков часов. В свежих заявлениях стартапов по термоядерному синтезу упоминают период порядка ~3 суток превращения ¹⁹⁷Hg → ¹⁹⁷Au. Это описано, например, в 2025 году компаниями, которые пытаются встроить такую схему в оболочку (blanket) реактора управляемого термоядерного синтеза, где летают быстрые нейтроны с энергией ~14 МэВ. Такие нейтроны рождаются при слиянии (fusion) дейтерия и трития, то есть при реакции D+T.
После распада ты получаешь ядра стабильного золота-197. Это уже настоящее золото, не "похоже", а именно золото.
Проблемы: – Это требует реактора с мощным нейтронным потоком (ядерный реактор или термоядерная установка).
– Металл после облучения может быть слегка радиоактивным и его иногда надо хранить годами, пока не уйдут побочные изотопы. Оценки звучат как 14–18 лет выдержки, прежде чем золото будет безопасно для продажи как ювелирное. Это обсуждается как технический риск таких проектов.
– Это чудовищно дорого.
Это не гаражная технология. Это индустрия уровня ядерной энергетики.
Путь B. Ускоритель частиц / обстрел тяжёлых элементов
Учёные также получали золото, когда бомбардировали ртуть или платину пучками частиц (протоны, нейтроны, ионы) в ускорителях или реакторах. Это делали ещё в конце XX века. Результат — тоже золото, но: – количество микроскопическое (буквально атомы или нанограммы),
– стоимость — астрономическая. Производство грамма таким методом оценивалось как дороже рыночной цены золота примерно в триллион раз.
– часть полученного золота нестабильная (радиоактивные изотопы золота, не тот ¹⁹⁷Au, а другие массы).
Это важно: если ты делаешь не ¹⁹⁷Au, а, скажем, ¹⁹⁵Au или ¹⁹⁹Au, это золото тоже золото по номеру (79 протонов), но оно радиоактивно и распадается. Такое нельзя продать как слиток.
Китайские лаборатории и «золото из меди»
В новостях часто раскручивают фразу «китайские учёные превратили медь в золото».
Что реально произошло в Китае:
Исследователи из Китайской академии наук обстреливали медь пучком высокоэнергетической плазмы аргона. Это выбивает атомы меди и конденсирует их как ультра-мелкие наночастицы с поверхностной электронной структурой, очень похожей на золото: то есть электроны вокруг этих медных атомов ведут себя как у золота, когда речь про каталитические реакции и коррозионную стойкость.
Важно: – Они не изменили число протонов. Медь осталась медью.
– Это «золото-подобный катализатор», не настоящее золото.
– Это полезно в промышленности (катализаторы), но не сделает тебя Рокфеллером.
То есть китайские лаборатории сделали «имитацию поведения золота», но не настоящее золото как элемент Au.
Современная идея (2025 год): золото как побочный продукт термоядерного реактора
Сейчас (июль–август 2025) идёт серьёзный разговор в научных и финансовых кругах: некоторые стартапы по управляемому термоядерному синтезу заявили, что можно встроить в оболочку реактора слой с ртутью-198 (¹⁹⁸Hg). Быстрые нейтроны от синтеза D+T бьют по ртути, делают ¹⁹⁷Hg, потом она распадается в золото-197. Они заявляют потенциальную выработку килограммов и даже тонн золота в год на мощный термоядерный блок в диапазоне ~1 гигаватт тепловой мощности и обещают, что это может в теории удвоить экономику такого реактора, потому что ты продаёшь не только электричество, но и золото.
Это пока теория / ранние прототипы, не промышленная линия. Учёные признают два огромных барьера: – Тебе нужен настоящий стабильный работающий термоядерный реактор со сверхмощным потоком быстрых нейтронов (это то, над чем весь мир бьётся десятилетиями).
– Нужно решить вопрос радиации, очистки, хранения и легализации такого золота, чтобы оно не несло остаточного наведённого излучения.
Самая важная суть
Вот чистая формула, без романтики:
Чтобы "создать золото": – Тебе нужно получить ядро с 79 протонами и 118 нейтронами (¹⁹⁷Au).
– Это делается не химией, а ядерной трансмутацией (nuclear transmutation) — изменением ядра другого тяжёлого элемента (обычно ртути с 80 протонами).
– Для такой трансмутации требуются вещи масштаба ядерного реактора или термоядерного реактора / ускорителя частиц.
– Это возможно физически, подтверждено экспериментально, и сейчас даже обсуждается как потенциальный бизнес в связке с термоядерной энергией, но это не технология настольной лаборатории.
То есть состав золота на уровне ядра:
— 79 протонов
— 118 нейтронов
— 79 электронов вокруг
И если ты умеешь из материи собрать такую структуру — поздравляю, ты сделал золото.
Если нет — это не золото, а только материал «ведёт себя как золото».
Дальше логичный шаг — обсудить финансовую сторону: если когда-нибудь термоядерные установки начнут реально выбрасывать на рынок тонны лабораторного Au-197, что будет с мировой ценой золота и с резервами центробанков. Тут начинается экономика и геополитика золота как мирового хранилища стоимости.