Altın Nasıl Oluşur?

3 hafta önce önce ogz tarafından "Altın Nasıl Oluşur?" sorusuna cevap yazılmış.

Altın, sarı metalik rengiyle kolayca tanınan kimyasal bir elementtir. Ender olmasının sebebi, korozyona karşı direnci, elektriksel iletkenliği, işlenebilirliği, sünekliği ve güzelliği nedeniyle değerlidir. İnsanlara altının nereden geldiğini sorsanız, çoğu kişi bunu bir madenden aldığınızı, bir dere içerisindeki kumları kaydırdığınızda veya denizden çıkarıldığını söyleyecektir. Bununla birlikte, elementin gerçek kökeni Dünya'nın oluşumundan öncesine dayanır.

Altın Nasıl Oluşur?

  • Bilim adamları dünyadaki tüm altının süpernova ve güneş sistemi kurulmadan önce meydana gelen nötron yıldızı çarpışmalarında oluştuğuna inanıyorlar. Bu olaylar sırasında altın oluşur.
  • Altın gezegenin oluşumu sırasında Dünya'nın çekirdeğine gömüldü. Bugün sadece asteroid bombardımanları sayesinde erişilebilir.
  • Teorik olarak, nükleer füzyon, fisyon ve radyoaktif bozulma süreçleriyle altın oluşturmak mümkündür. Bilim adamlarının daha ağır element merkürünü bombalayarak ve çürüme yoluyla dönüştürmeleri sonucu altın üretmesi en kolay yoldur.
  • Altın, kimya veya simya yoluyla üretilemez. Kimyasal reaksiyonlar, bir atom içindeki proton sayısını değiştiremez. Proton numarası veya atom numarası bir elementin kimliğini tanımlar.

Doğal Altın Oluşumu
Güneş içindeki nükleer füzyon birçok element üretirken, güneş altın sentezleyemez. Altın yapmak için gereken önemli enerji yalnızca süpernovada yıldızlar patladığında ya da nötron yıldızları çarpıştığında ortaya çıkar. Bu aşırı koşullar altında, ağır elementler hızlı nötron yakalama işlemi veya r-işlemi yoluyla oluşur.

Bir süpernova, altın sentezi için yeterli enerjiye ve nötronlara sahiptir.

süpernova
Bir süpernova, altın sentezi için yeterli enerjiye ve nötronlara sahiptir. Image from rawpixel.com / NASA

Altın Nerede Oluşur?
Yeryüzünde bulunan altının tamamı, ölü yıldızların enkazından geldi. Dünya oluşurken, demir ve altın gibi ağır elementler gezegenin çekirdeğine doğru gömüldü. Başka bir olay gerçekleşmemiş olsaydı, Dünya yer kabuğunda altın olmazdı. Ancak, yaklaşık 4 milyar yıl önce, Dünya asteroid etkileri tarafından bombalandı. Bu etkiler gezegenin daha derin katmanlarını karıştırdı ve bazı altınları manto ve kabuğa girmeye zorladı.

Kaya cevherlerinde bir miktar altın bulunabilir. Saf doğal element olarak pul şeklinde ve doğal alaşımlı elektrumda gümüş ile oluşur. Erozyon, altınları diğer minerallerden ayırır. Altın ağır olduğu için akarsu yataklarında, alüvyal çökeltilerde ve okyanusta batar ve birikir.

Deprem bunun çıkmasında önemli bir rol oynar, çünkü değişen bir tabaka mineral bakımından zengin suyu hızlıca açığa çıkarır. Su buharlaştığında, kuvars ve altın damarları kaya yüzeylerine yayılır. Benzer bir işlem volkanlar içerisinde gerçekleşir.

Dünyada Ne Kadar Altın Var?
Dünya'dan çıkarılan altın miktarı, toplam kütlesinin küçük bir bölümüdür. 2016 yılında, Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırması (USGS), medeniyetin başlangıcından beri 5.726.000.000 troy ons veya 196.320 ton üretildiğini tahmin ediyor. Bu altının yaklaşık %85'i dolaşımda kalır. Altın çok yoğun olduğu için (santimetreküp başına 19.32 gram), kütlesi için fazla yer kaplamaz.

Bununla birlikte, altın, Dünya kabuğunun kütlesinin milyarda birkaç kısmını oluşturmaktadır. Çok fazla altın elde etmek ekonomik olarak mümkün olmasa da, Dünya yüzeyinin en üst kilometresinde yaklaşık 1 milyon ton altın vardır. Manto ve çekirdekteki altının bolluğu bilinmiyor, ancak kabuktaki miktarı büyük ölçüde aşıyor.

Altın Elementinin Sentezlenmesi
Simyacıların kurşun (veya diğer elementleri) altına çevirme girişimleri başarısız oldu, çünkü hiçbir kimyasal reaksiyon bir elementi diğerine değiştiremez. Kimyasal reaksiyonlar elementler arasında elementin farklı iyonlarını üretebilen elektron transferini içerir, fakat atomun çekirdeğindeki proton sayısı elementini tanımlayan şeydir. Tüm altın atomları 79 proton içerir, bu yüzden altın atom sayısı 79'dur.

Altın yapmak, protonları diğer unsurlardan doğrudan eklemek veya çıkarmak kadar kolay değildir. Bir elemanı diğerine değiştirmenin en yaygın yöntemi (dönüşüm) başka bir öğeye nötronlar eklemektir. Nötronlar, bir elementin izotopunu değiştirerek potansiyel olarak atomları radyoaktif bozunma yoluyla parçalanacak kadar dengesiz hale getirir.

Japon fizikçi Hantaro Nagaoka, ilk olarak 1924'te cıvaları nötronlarla bombalayarak altın sentezledi. Civayı altına dönüştürmek en kolayıyken, diğer unsurlardan bile altın elde edilebilir - kurşun bile! Sovyet bilim adamları, 1972'de bir nükleer reaktörün kurşun korumasını yanlışlıkla altına çevirdiler ve Glenn Seabord, 1980'de kurşuntan altın izi elde etti.

Thermonuclear silah patlamaları, yıldızlardaki r-işlemine benzer nötron yakalamaları üretir. Bu tür olaylar, altını sentezlemenin pratik bir yolu olmasa da, nükleer test, einsteinium (atom sayısı 99) ve fermiyum (atom sayısı 100) ağır elementlerinin keşfedilmesine yol açtı.

0

vote

Cevap Yaz

Soruya cevap yazabilmek için üye girişi yapın yada üye olun.