الأحد، 16 ديسمبر 2018

من أين جاء الذهب ؟



    في القرون الوسطى ، حاول الكيميائيون تحقيق ما يبدو مستحيلاً . كانوا يحاولون تحويل الرصاص الرخيص إلى الذهب اللامع . يصور لنا التاريخ مثل هؤلاء الناس على أنهم غريبو الأطوار .لكن لو علموا أن أحلامهم كانت قابلة للتحقق ! . فبالطبع بإستطاعتنا اليوم تصنيع الذهب على الأرض ، بفضل الإختراعات الحديثة التي فاتت كيميائيي القرون الوسطى ببضعة قرون . ولكن لكي نفهم كيف أصبح هذا المعدن النفيس جزءاً من كوكبنا في بادئ الأمر ،علينا أن ننظر إلى الأعلى نحو النجوم . الذهب مادة غريبة عن الأرض. بدلاّ من تركيبه في القشرة الصخرية للكوكب ،تم طبخه في الفضاء ووجوده في الأرض يعود إلى الانفجارات النجمية الكارثية المسماه " سوبرنوفاي - supernovae" .

تتكون النجوم عادة من الهيدروجين ، أبسط وأخف عنصر . الضغط الجاذبي الهائل الناتج عن ضخامة المادة يضغط ويثير اندماجا نوويا في نواة النجم . تحرر هذه العملية الطاقة من الهيدروجين ،وتجعل النجم مضيئاً .

عبر ملايين السنين ، يحول الإندماج الهيدروجين إلى عناصر أثقل . هيليوم ، وكربون وأوكسيجين ،حارقاً المواد أسرع فأسرع حتى تصل إلى الحديد والنيكل . على أية حال يصل الإندماج النووي إلى نقطة لا ينتج بها طاقة كافية ،ويتلاشى بعدها الضغط من النواة . وتنصهر الطبقات الخارجية في المركز ، وترتد من حقنة الطاقة هذه ، وينفجر النجم مشكلاً " سوبرنوفا " . و الضغط الهائل من النجم المنهار عال جداً ،لدرجة أن جسيمات البروتونات والإلكترونات تجبر على الالتحام في النواة ، ليشكلوا بذلك النيوترونات . النيوترونات لا تمتلك  شحنات نافرة لذلك يسهل احتوائهم بواسطة مجموعة العناصر الحديدية . ويسمح احتواء العديد من النتيوترونات بتشكيل عناصر أثقل والتي لا يستطيع النجم تشكيلها في الظروف الإعتيادية . من الفضة إلى الذهب ،مروراً بالرصاص ومن ثم اليورانيوم . على نقيض ملايين السنين التي يتطلبها تحويل الهيدروجين إلى هيليوم ، فإن تشكل العناصر الاتقل في السوبرنوفا يحدث في ثوان فقط ولكن ماذا يحدث بالذهب بعد الانفجار!؟

تنشر موجة السوبرنوفا الاهتزازية المتسعة الركام العنصري عبر الوسيط بين النجمي ، مثيراً رقصة مغزلية من الغاز والغبار والتي تتكثف وتتجمع في النجوم والكواكب الجديدة . الذهب الموجود على الارض وصل تقريبا بهذه الطريقة قبل ان يصبح على شكل عروق بواسطة نشاط الحرارة الأرضية .

بعد مليارات السنين ، نستطيع الان استخراج هذا المنتج النفيس بواسطة التنقيب ، وهي عملية مكلفة وتزداد سوءا بسبب ندرة الذهب . في الحقيقة كل ما جمعناه من ذهب عبر التاريخ يمكن وضعه في ثلاث مسابح من المعيار الأولومبي ومع ذلك فإن هذا يمثل كتلة كبيرة لأن الذهب أكثف من الماء بعشرين مرة .

إذا هل بإمكاننا إنتاج المزيد من هذه السلعة المرغوبة ؟

حقيقة ، أجل ... بإستخدام مسرعات الجسيمات نستطيع محاكاة التفاعلات النووية المعقدة التي شكلت الذهب في النجوم . لكن تستطيع هذه الالات بناء الذهب فقط ذرة ذرة . لذا فإنتاج غرام واحد فقط سيستغرق عمر الكون بتكلفة تتجاوز بكثير القيمة الحالية للذهب . لذا فهذا لا يعتبر حلا جيدا . ولكننا اذا وصلنا إلى نقطة افتراضية التي عندها نكون قد نقبنا كل الذهب المدفون في الارض ، ستكون هناك أماكن أخرى نستطيع البحث بها .
المحيط مثلا يحتوي على 20 مليون طن ككمية تقديرية من الذهب المنحل ولكن بتركيزات ضئيلة ما يجعل من عملية إرجاعه مكلفة في الوقت الحالي .