Altın Laboratuvarda Üretilebilir mi? Simyadan CERN Deneyine Gerçekler

"Bilim insanları kurşunu altına çevirdi." Bu başlığı son yıllarda birçok haber sitesinde görmüş olabilirsiniz. Ardından gelen soru da tahmin edilebilir: "Altın artık laboratuvarda üretilebiliyorsa, elimdeki altının değeri düşecek mi?"

Haberler doğru bir deneyi anlatıyor, ama başlıklar çoğu zaman tablonun yarısını gösteriyor. Laboratuvarda altın atomu elde etmek mümkün. Ancak elde edilen miktar o kadar küçük ve o kadar pahalı ki, piyasadaki altınla karşılaştırılması bile zor.

Bu rehberde simyacıların neden başaramadığını, bilimin bugün neyi başarabildiğini ve CERN deneyinin gerçekte ne bulduğunu sade bir dille anlatıyoruz. Bakteri haberlerine ve "altının değeri düşer mi" sorusuna da cevap veriyoruz. Güncel altın fiyatları için Altın Yorumları ana sayfasına göz atabilirsiniz.

Simyacılar neden altın üretemedi?

Simya, yüzyıllar boyunca hem İslam dünyasında hem Avrupa'da sürdürülmüş bir uğraştı. Simyacıların en bilinen hedefi, kurşun gibi "değersiz" metalleri altına çevirmekti. Bu uğurda sayısız deney yapıldı, metaller eritildi, karıştırıldı, damıtıldı.

Hiçbiri başarılı olmadı. Bunun nedeni simyacıların beceriksizliği değildi. Kullandıkları yöntemler, işin doğası gereği hedefe ulaşamazdı.

Bir elementin kimliğini çekirdeğindeki proton sayısı belirler. Altın atomunun çekirdeğinde 79 proton vardır. Kurşunda 82, cıvada 80 proton bulunur. Kurşunu altına çevirmek için çekirdekten tam 3 proton koparmak gerekir.

Eritme, karıştırma, asitle işlem ya da ateş gibi kimyasal yöntemler yalnızca atomların dış kısmındaki elektronları etkiler. Çekirdeğe dokunmaz. Yani hiçbir kimyasal tepkime bir elementi başka bir elemente dönüştüremez. Simyacılar bu yüzden ne kadar uğraşsa da başaramazdı.

Yine de simya boşa gitmiş bir çaba sayılmaz. Damıtma gibi birçok laboratuvar tekniği bu deneyler sırasında gelişti ve kimya biliminin temellerine katkı yaptı.

Bilim bunu nasıl başardı? Nükleer dönüşüm

Çekirdeği değiştirmenin yolu nükleer tepkimelerdir. Bir çekirdeği hızlandırılmış parçacıklarla ya da nötronlarla bombardıman ederek proton sayısını değiştirmek mümkündür. Bu olaya "nükleer dönüşüm" denir. 20. yüzyılda fizikçiler bu yolla bir elementi başka bir elemente çevirmeyi başardı.

Altın da bu yolla elde edildi. Bilinen birkaç örnek şöyle:

• Cıvadan altın: Cıva çekirdeği altına çok yakındır. Nötronlarla bombardıman edilen bazı cıva atomları, bir dizi dönüşümden sonra altına dönüşebilir. Bu yöntemle 20. yüzyılın ortalarında radyoaktif altın atomları elde edildi.
• Bizmuttan altın: 1980'de ABD'deki Lawrence Berkeley Laboratuvarı'nda Nobel ödüllü kimyager Glenn Seaborg'un da yer aldığı bir ekip, hızlandırılmış karbon ve neon çekirdekleriyle bizmut levhaları bombardıman etti. Bazı bizmut atomları altına dönüştü. Elde edilen miktar o kadar azdı ki varlığı ancak yayılan radyasyonun ölçülmesiyle anlaşılabildi.
• Kurşundan altın: 2025'te CERN'deki ALICE deneyi, kurşun çekirdeklerinin altına dönüştüğünü ölçtüğünü açıkladı. Bu sonucu aşağıda ayrıca ele alıyoruz.

Bu deneylerin ortak noktası şudur: Hepsi bilimsel olarak değerlidir, hiçbiri altın üretmenin ekonomik bir yolu değildir.

CERN deneyi tam olarak ne buldu?

CERN, İsviçre ile Fransa sınırındaki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'dir. Buradaki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, parçacıkları ışık hızına çok yakın hızlara çıkarıp çarpıştırır. Zaman zaman protonlar yerine kurşun çekirdekleri de hızlandırılır.

ALICE deneyi, kurşun çekirdeklerinin birbirine çarpmadan, çok yakından geçtiği anları inceledi. Böyle bir "kıl payı" geçişte çekirdeklerin etrafındaki güçlü elektromanyetik alan, karşıdaki çekirdekten parçacık koparabilir. Kurşundan 3 proton koparıldığında geriye altın çekirdeği kalır.

CERN'in açıklamasına göre öne çıkan bulgular şunlar:

Bir pikogram, gramın trilyonda biridir. 29 pikogram, yaklaşık üç yıllık çalışmanın sonucudur. Bir gram altına ulaşmak için bu miktarın yaklaşık 34 milyar katı gerekir.

Üstelik oluşan altın birikmez. Yüksek hızla hareket eden altın çekirdekleri, saniyenin çok küçük bir kesri içinde hızlandırıcının borusuna ya da başka parçalara çarpar ve dağılır. Yani bir kenara konup tartılabilecek bir altın yoktur. CERN'in kendi ifadesiyle, simyacıların hayali teknik olarak gerçekleşti, ama zenginlik umutları bir kez daha boşa çıktı.

Bu deneyin asıl amacı da altın üretmek değildi. Fizikçiler bu ölçümlerle hızlandırıcıdaki parçacık kayıplarını ve çekirdeklerin elektromanyetik etkileşimini daha iyi anlamaya çalışıyor.

Laboratuvar altını neden ekonomik değil?

Altın üretmenin bilimsel olarak mümkün olması, bunun mantıklı olduğu anlamına gelmez. Birkaç neden bunu açıkça gösteriyor.

1. Miktar çok küçük. Nükleer dönüşümle elde edilen altın atom ya da pikogram düzeyindedir. Bir yüzük için gereken birkaç gram, bu ölçeğin çok ötesindedir.
2. Enerji ve maliyet çok yüksek. Parçacık hızlandırıcıları ya da nükleer reaktörler son derece pahalı tesislerdir. Harcanan enerji, elde edilen altının değerinin çok üstündedir.
3. Ürünün bir kısmı radyoaktif olabilir. Nükleer tepkimelerde altının kararsız biçimleri de oluşabilir. Bu atomlar zamanla bozunur ve başka elementlere dönüşür.
4. Ayırmak gerekir. Oluşan az sayıdaki altın atomunu diğer maddelerden ayırmak ayrı bir zorluktur.

Kısacası doğada zaten var olan altını madenden çıkarmak ya da eski altını geri dönüştürmek, laboratuvarda üretmekten kat kat ucuzdur. Madenden çıkan altının nasıl arıtıldığını altın rafinerisi rehberimizde anlattık. Eski takı ve elektronik atıklardan altının nasıl geri kazanıldığını ise altın geri dönüşümü rehberimizde okuyabilirsiniz.

"Bakteriler altın üretiyor" haberleri ne anlatıyor?

Zaman zaman "altın üreten bakteri" başlıklı haberler de çıkar. Bunların en bilineni, 2012'de ABD'deki Michigan Eyalet Üniversitesi'nden araştırmacıların yaptığı çalışmadır. Araştırmacılar, metallere dayanıklı Cupriavidus metallidurans adlı bir bakterinin, zehirli altın klorür çözeltisinde yaşayabildiğini gösterdi. Bakteri bu çözeltideki altını küçük katı altın parçacıklarına dönüştürdü.

Burada kritik ayrıntı şudur: Bakteri yeni altın üretmiyor. Çözeltide zaten bulunan altını, yani başka bir biçimde var olan altını katı hâle getiriyor. Bu kimyasal ve biyolojik bir süreçtir; çekirdek değişmez.

Bu tür araştırmalar başka açılardan ilgi çekicidir. Doğadaki bazı altın birikintilerinin oluşumunu ya da atık sulardan metal geri kazanımını anlamaya yardım edebilir. Ama "bakteriler yoktan altın yapıyor" yorumu doğru değildir.

Altının değeri bu yüzden düşer mi?

Bu haberlerin ardından en çok sorulan soru budur. Bugünkü bilgiyle cevap açıktır: Laboratuvarda altın üretimi, piyasadaki altın arzını etkileyecek bir ölçekte değildir.

Bir karşılaştırma yapalım. Dünyada her yıl madenlerden binlerce ton altın çıkarılıyor. CERN'de üç yılda oluşan toplam altın ise 29 pikogramdı. Bu iki rakam arasında akıl almaz bir ölçek farkı var. Yıllık maden üretiminin hangi ülkelerden geldiğini dünya altın üretimi rehberimizde ele aldık.

Altının değerini belirleyen asıl etkenler arz ve talep, merkez bankası alımları, faiz ve kur gibi unsurlardır. Altının neden değerli kabul edildiğini altın neden değerli rehberimizde anlattık. Fiyatı hangi gelişmelerin etkilediğini merak ediyorsanız altın fiyatını etkileyen faktörler rehberimize bakabilirsiniz.

Gelecekte bilimin ne getireceğini kimse kesin bilemez. Ama bugün bilinen hiçbir yöntem, altını madenden ucuza üretmeye yaklaşmıyor. Bu yazı yatırım tavsiyesi değildir.

Haberleri okurken nelere dikkat etmelisiniz?

Bilim haberlerinde başlık ile asıl bulgu arasında büyük fark olabilir. Bir "altın üretildi" haberi okuduğunuzda şu sorulara bakın:

• Ne kadar üretildi? Atom, pikogram ya da gram mı? Birim çoğu zaman haberin derinlerinde kalır.
• Ne kadar dayanıyor? Oluşan altın kararlı mı, yoksa hemen bozunuyor mu?
• Gerçekten yeni altın mı? Yoksa var olan altın başka bir biçime mi dönüştürüldü?
• Kaynak kim? Haber, araştırmayı yapan kurumun açıklamasına ya da hakemli bir yayına dayanıyor mu?

Bu dört soru, abartılı başlıkları ayıklamanıza yardım eder. Elinizdeki altınla ilgili karar verirken de sansasyonel haberler yerine sağlam verilere dayanmak daha sağlıklıdır.

Sık sorulan sorular

Kurşundan altın üretildi haberi doğru mu? Doğru. CERN'deki ALICE deneyi, kurşun çekirdeklerinden altın çekirdekleri oluştuğunu ölçtü. Ancak miktar pikogram düzeyinde ve oluşan altın saniyenin çok küçük bir kesrinde dağılıyor.

Laboratuvarda üretilen altın gerçek altın mı? Kararlı bir altın atomu, doğadaki altın atomuyla aynıdır. Sorun kalitede değil, miktarda ve maliyettedir.

Nükleer reaktörlerde altın üretmek kârlı olur mu? Bugünkü bilgiyle hayır. Gereken enerji ve tesis maliyeti, elde edilebilecek altının değerinin çok üstündedir.

Bakteriler altın üretebilir mi? Hayır. Bazı bakteriler çözeltide bulunan altını katı parçacıklara dönüştürebilir. Yeni altın atomu oluşturmazlar.

Bu gelişmeler altın fiyatını düşürür mü? Bugünkü üretim ölçeği piyasayı etkileyecek düzeyde değildir. Altın fiyatını belirleyen etkenler arz, talep ve ekonomik gelişmelerdir.

Bu yazı bilgilendirme amaçlıdır ve yatırım tavsiyesi değildir.