黄金是一种易于识别的化学元素，其黄色金属色。由于其稀有性、耐腐蚀、导电性、延展性、延展性和美观性，它很有价值。如果你问人们黄金是从哪里来的，大多数人会说你是从矿山中获得的，在溪流中淘金，或者从海水中提取。然而，元素的真正起源早于地球的形成。

布里斯托大学的研究人员对地球上一些最古老的岩石样本进行的超高精度分析提供了明确的证据，表明地球上可利用的贵金属储量是地球形成后 2 亿多年陨石撞击的结果。

该研究发表在《自然》杂志上。

在地球形成过程中，铁水沉入其中心以形成核心。这带走了地球上绝大多数的贵金属——比如黄金和铂金。事实上，地核中有足够的贵金属，可以用四米厚的层覆盖整个地球表面。

去除核心的黄金应该让地球的外部失去金光闪闪。然而，贵金属在地球硅酸盐地幔中的含量比预期的要高出数万到数千倍。此前有人认为，这种意外的过剩是由于在核心形成后撞击地球的灾难性陨石雨造成的。因此，满载的陨石金被单独添加到地幔中，并没有丢失到内部深处。

为了验证这一理论，地球科学学院布里斯托尔同位素小组的马蒂亚斯·威尔博德博士和蒂姆·埃利奥特教授分析了格陵兰岛近 40 亿年历史的岩石，这些岩石由牛津大学的斯蒂芬·穆尔巴斯教授收集。这些古老的岩石在地核形成后不久但在拟议的陨石轰击之前为了解我们星球的组成提供了一个独特的窗口。

研究人员确定了这些岩石的钨同位素组成。钨 (W) 是一种非常稀有的元素（一克岩石中仅含有约万分之一克的钨），与黄金和其他珍贵元素一样，它应该在形成时就进入了地核。与大多数元素一样，钨由几种同位素组成，这些原子具有相同的化学特性但质量略有不同。同位素提供了物质来源的可靠指纹，而向地球添加陨石将在其 W 同位素组成上留下诊断标记。

Willbold 博士观察到格陵兰岛和现代岩石之间同位素 182W 的相对丰度降低了百万分之 15。这一微小但意义重大的变化与将地球上可获取的黄金过剩解释为陨石轰击的幸运副产品所需要的非常一致。

威尔博德博士说：鉴于岩石中的钨含量很少，从岩石样品中提取钨并将其同位素组成分析到所需的精度要求极高。事实上，我们是世界上第一个成功制造出如此高含量钨的实验室。 -质量测量。

撞击的陨石通过巨大的对流过程被搅入地幔。未来工作的一个诱人目标是研究这个过程需要多长时间。随后，地质过程形成了大陆，并将贵金属（和钨）集中在今天开采的矿床中。

威尔博德博士继续说道：我们的工作表明，我们的经济和许多关键工业过程所依赖的大部分贵金属都幸运地被添加到我们的星球上，当时地球受到了大约 200 亿吨小行星物质的撞击。

理论上，可以通过聚变、裂变和放射性衰变的核过程形成黄金。科学家最容易通过轰击较重的元素汞并通过衰变产生黄金来转化黄金。

黄金不能通过化学或炼金术生产。化学反应不能改变原子内的质子数。质子数或原子数定义了元素的身份。

天然金形成

虽然太阳内部的核聚变产生了许多元素，但太阳无法合成黄金。只有当恒星在超新星中爆炸或中子星发生碰撞时，制造黄金所需的大量能量才会出现。在这些极端条件下，重元素通过快速中子捕获过程或 r 过程形成。

黄金出现在哪里？

地球上发现的所有黄金都来自死星的碎片。随着地球的形成，铁和金等重元素向地球核心下沉。如果没有其他事件发生，地壳中就不会有黄金。但是，大约 40 亿年前，地球被小行星撞击。这些撞击搅动了地球的更深层，迫使一些黄金进入地幔和地壳。

在岩石矿石中可能会发现一些黄金。它以薄片、纯天然元素的形式出现，并在天然合金金银合金中含有银。侵蚀使黄金从其他矿物中释放出来。由于黄金很重，它会下沉并堆积在河床、冲积层和海洋中。

地震起着重要作用，因为移动的断层迅速降低了富含矿物质的水的压力。当水蒸发时，石英和金脉沉积在岩石表面。类似的过程发生在火山中。

世界上有多少黄金？

从地球上提取的黄金量只是其总质量的一小部分。2016 年，美国地质调查局 (USGS) 估计自文明诞生以来已生产了 5,726,000,000 金衡盎司或 196,320 美吨。这些黄金中约有 85% 仍在流通中。因为黄金非常致密（每立方厘米 19.32 克），它的质量并不会占用太多空间。事实上，如果你融化了迄今为止开采的所有黄金，你最终会得到一个大约 60 英尺宽的立方体！

然而，黄金占地壳质量的十亿分之几。虽然开采大量黄金在经济上不可行，但在地球表面的上千米处大约有 100 万吨黄金。地幔和地核中的金含量未知，但它大大超过了地壳中的含量。

合成元素金

炼金术士将铅（或其他元素）转化为黄金的 尝试没有成功，因为没有任何化学反应可以将一种元素变成另一种元素。化学反应涉及元素之间的电子转移，这可能会产生元素的不同离子，但原子核中的质子数决定了其元素。金的所有原子都含有 79 个质子，所以金的原子序数是 79。

可以通过使其不稳定使其衰变来将汞转化为金

制造黄金并不像直接从其他元素中添加或减去质子那么简单。将一种元素变为另一种元素（嬗变）的最常见方法是将中子添加到另一种元素中。中子改变元素的同位素，可能使原子不稳定到足以通过放射性衰变分解。

日本物理学家长冈半太郎于 1924 年首次通过用中子轰击汞来合成黄金。虽然将汞转化为黄金最容易，但黄金可以由其他元素制成——甚至是铅！1972 年，苏联科学家意外地将核反应堆的铅屏蔽层变成了黄金，而格伦·西博德在 1980 年 从铅中转化了一丝金。

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