Simyacıların Asırlık Rüyası: Kurşunu Altına Çevirmek
Orta Çağ boyunca simyacılar, efsanevi "Felsefe Taşı"nı kullanarak değersiz metalleri, özellikle de kurşunu altına dönüştürmek için yorulmadan çalıştılar. Tarih boyunca hiç kimse bu gıpta ile bakılan başarıya ulaşamadı. O zamandan beri bilimde ortaya çıkardığımız onca bilgiyle, simyacıların bu çabalarında neden başarısız olduğunu artık çok net görebiliyoruz.
Hatta modern bilim, kurşunu altına çevirmek için gerçekten ne gerektiğini de çözmüş durumda. Bunu teknik olarak yapabiliyoruz. Tek bir sorun var: Hem akıl almaz derecede pahalı hem de elde edilen miktar neredeyse sıfır.
Simyacılar Nerede Hata Yaptı?
Simyacılar, elementlerin nasıl çalıştığına dair temel bir anlayışa sahip değildi. Periyodik tablo 1800'lere kadar geliştirilmedi. Bu temel bilgi olmadan simyacılar, maddelerin doğada asla yapamayacakları şekillerde etkileşime girmesini sağlamaya çalışıyorlardı.
Onların dünya görüşü, kimyadan çok felsefeye dayanıyordu.
Simyacılar, dünyadaki tüm maddelerin evrensel bir "ruh" ile dolu olduğuna ve tüm metallerin birbiriyle bağlantılı olduğuna inanıyorlardı. Altın gibi değerli malzemelerin, kurşun gibi sıradan metallerin sadece daha "saflaştırılmış" bir hali olduğunu düşünüyorlardı. "Transmutasyon" (dönüşüm) adını verdikleri bir süreçle, bu sıradan metallerin arındırılarak değerli olanlara dönüştürülebileceğine inanıyorlardı.
Bugün biliyoruz ki bu, gerçekçi bir hedef değildi. Çünkü bu bir "saflaştırma" veya kimya meselesi değil, nükleer fizik meselesidir.
Periyodik Tablo Gerçeği: Proton Farkı
Modern bilim bize, bir elementin kimliğini belirleyen şeyin onun atomik yapısı, spesifik olarak da çekirdeğindeki proton sayısı olduğunu öğretti.
- Altın (Au): 79 protona sahiptir.
- Kurşun (Pb): 82 protona sahiptir.
Bir elementi diğerine dönüştürmek, atomların kendisini değiştirme gücüne sahip olmayı gerektirir. Simyacıların elindeki imbikler ve fırınlar, sadece kimyasal bağları kırıp yeniden yapabilirdi; atomun çekirdeğine müdahale edemezdi.
Ancak bugün, elementleri dönüştürecek bu güce sahibiz: Parçacık hızlandırıcılar.
Modern Simya: CERN'de Altın Üretmek
Elementleri atomik düzeyde dönüştürmek için bir parçacık hızlandırıcıya ihtiyacınız vardır ve bu iş için İsviçre'deki CERN'de bulunan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan (LHC) daha iyisi yoktur.
Simyacıların kurşuna odaklanmasının bir nedeni, kurşun ve altının benzer yoğunluklara sahip olmasıydı, bu da onların yakından ilişkili görünmesine neden oluyordu. Periyodik tabloya baktığımızda, bu düşüncede kısmi bir doğruluk payı olduğunu görüyoruz: İki element atomik tabloda birbirinden sadece üç basamak uzaktadır.
Bu nedenle, kurşunu altına çevirmenin modern yolu, kurşun atomlarını 82 protondan 79 protona düşürmektir. Bunun için kurşun atomlarına, çekirdeklerinden üç protonu koparacak kadar yüksek bir kuvvetle çarpmanız gerekir. LHC, parçacıkları ışık hızının %99.999'undan daha fazlasına hızlandırarak tam da bunu yapabilir.
Başarı mı? Evet. Verimli mi? Kesinlikle Hayır.
Mayıs 2025'te CERN'deki bir ekip, LHC'de kurşun çekirdeklerinden altın ürettiklerini doğruladı. Ancak süreç, "verimli" kelimesinin tam tersidir.
Çarpışmaların çoğu hedeften sapar veya kurşundan yalnızca bir proton kopararak Talyum (81 proton) ya da iki proton kopararak Cıva (80 proton) oluşturur.
Üç yıllık bir çalışma sonucunda ekip, 89 milyar altın çekirdeği oluşturmayı başardı. Kulağa çok gelse de, bu miktar toplamda sadece bir gramın 29 trilyonda birine eşdeğerdir. Bu, mikroskop altında bile görülemeyecek, kelimenin tam anlamıyla "hiç" denilebilecek bir miktardır.
Dahası da var: Üretilen bu altın, kuyumcuda gördüğünüz stabil altından (Altın-197) değildir. Bu, aşırı derecede kararsız bir altın izotopudur. Üretilen altın çekirdekleri, oluştuktan sonra yaklaşık bir mikrosaniye içinde kendi kendilerini yok ederler.
Sonuç: Neden Yapmıyoruz?
Simyacıların hayali teknik olarak mümkün olsa da, pratik olarak tamamen imkansızdır.
- Astronomik Maliyet: Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın sadece çalıştırılmasının maliyeti bile muazzamdır. Trilyonda bir gram altın üretmek için milyarlarca dolar harcamak, ekonomik olarak en anlamsız çabadır.
- Sıfıra Yakın Verim: Üretilen miktar, atomik düzeyde bile ifade edilemeyecek kadar azdır.
- Kullanışsız Ürün: Üretilen altın, anında bozunan kararsız bir izotoptur; yani kalıcı, somut bir altın elde edemezsiniz.
Sonuç olarak, kurşunu altına çevirebiliriz, ancak bu, evrendeki en pahalı, en verimsiz ve en kullanışsız üretim süreci olacaktır.
