Thật không may, đặt cược tốt nhất của bạn là lạm dụng sự tồn tại của các đồng vị của vonfram để sản xuất vonfram "nặng". Một thay thế tiềm năng, nhưng chưa được khám phá, là vonfram hợp kim với một nguyên tử xen kẽ khác với carbon.
Không có cách nào để làm cho vonfram trông hoặc hoạt động như vàng ngoài bề ngoài, tức là phun sơn hoặc mạ điện.
Không có yếu tố hoặc hỗn hợp các yếu tố khác có thể làm cho mật độ của vàng mà không yêu cầu các thành phần dày đặc hơn.
Giải trình
Thật không may, chỉ có một số yếu tố hữu hạn để chơi, thật không may, vì vậy các tùy chọn rất hạn chế. Tôi sẽ giả sử khi bạn nói "ít đậm đặc hơn vàng", ý bạn là không sử dụng bất kỳ yếu tố nào có mật độ cao hơn vàng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, và ở trạng thái tinh khiết, thường được xử lý. Để có một hợp kim có cùng mật độ vàng nhưng được tạo thành từ các thành phần có mật độ thấp hơn vàng sẽ đòi hỏi các tính chất rất đặc biệt và khác thường của các vật liệu đó. Mật độ của các tinh thể đơn được kiểm soát bởi bốn yếu tố: cấu trúc tinh thể, trọng lượng nguyên tử, khoảng cách giữa các tế bào và số lượng khuyết điểm.
Cấu trúc tinh thể
Thay đổi cấu trúc tinh thể của một kim loại nguyên tố có thể thay đổi mật độ của nó. Sự thay đổi mật độ thường rất nhỏ, theo thứ tự $ 1 \% $, vì vậy chúng ta sẽ cần bắt đầu bằng vonfram (W, $ 19,25 \ \ textrm {g / cc} $) hoặc uranium (U, $ 19,05 \ \ textrm {g / cc} $). Các yếu tố thích hợp khác chỉ đơn giản là quá xa dưới mật độ của vàng.
Thật không may, vonfram chỉ chiếm cấu trúc khối (BCC) tập trung vào cơ thể ở mọi nhiệt độ và áp suất khi rắn ( sơ đồ pha ). Uranium có cấu trúc trực giao ở nhiệt độ phòng và trước tiên thay đổi thành tetragonal khoảng $ 950 \ \ textrm {K} $, sau đó đến BCC ở khoảng $ 1050 \ \ textrm {K} $ ( sơ đồ pha ).
Điều đáng chú ý là khi nhiệt độ tăng, mật độ giảm vì hai lý do: tăng mật độ trống và tăng khoảng cách giữa các tế bào do động năng nguyên tử trung bình cao hơn. Uranium không chắc sẽ có mật độ $ 19,3 \ \ textrm {g / cc} $ ở bất kỳ nhiệt độ nào ở áp suất khí quyển (chúng ta sẽ có được áp suất cao trong giây lát). Ở mức độ nào, bạn sẽ có một thời gian khó khăn để đánh lừa bất cứ ai với một tấm kim loại nóng phát sáng. Hoặc ít nhất bạn có thể có những người mặc đồ đen gõ cửa nhà bạn.
Trọng lượng nguyên tử
Chúng ta có thể thay đổi trọng lượng nguyên tử bằng cách thêm hoặc loại bỏ neutron khỏi các nguyên tố hiện có để tạo ra các đồng vị. Làm thế nào bạn sẽ đi về các đồng vị cụ thể sản xuất hàng loạt nằm ngoài phạm vi của câu trả lời này. Các đồng vị ổn định của Vonfram là được liệt kê ở đây và có 182 đến 186 nucleon, nặng từ $ 181,95 $ đến $ 185,95 \ \ textrm {g / mol} $.
Trọng lượng nguyên tử của Vonfram là $ 183,84 \ \ textrm {g / mol} $ và giá trị là trung bình của hàm lượng đồng vị của các mẫu Vonfram điển hình có chứa các đồng vị ổn định khác nhau. Để tăng mật độ của vonfram so với vàng, cần tăng thêm 0,25 \% $, do đó, tăng trọng lượng nguyên tử lên $ 184,3 \ \ textrm {g / mol} $ là đủ.
Uranium không có đồng vị ổn định, nhưng nó có hai đồng vị tồn tại hàng tỷ năm, cụ thể là 235 và 238. Thật không may, đó thực sự là những đồng vị duy nhất tồn tại và hầu như tất cả đều là 238. Đồng vị tiếp theo, 239, chỉ có thời gian bán hủy là 30 phút, do đó, khi bạn thực hiện nó sẽ bị phân rã. Thậm chí, điều đó vẫn chưa đủ làm tăng trọng lượng nguyên tử để đẩy nó lên mật độ vàng.
Cũng đáng lưu ý rằng, ngay cả khi bạn đã đi theo con đường này, việc bắn phá neutron tạo ra các sản phẩm phụ như hydro và helium tạo ra các khuyết tật làm giảm mật độ như chỗ trống và lỗ rỗng, vì vậy bạn sẽ phải xử lý lại vật liệu của mình sau khi bạn loại bỏ vật liệu. Thay phiên, bạn có thể xử lý thông qua máy ly tâm nguyên tử được thiết lập để xử lý vonfram, thay vì urani và cô lập các đồng vị, sau đó kết hợp lại chúng với trọng lượng nguyên tử trung bình thích hợp.
Khiếm khuyết điểm
Nhiều vị trí tuyển dụng sẽ chỉ làm giảm mật độ, điều đó có nghĩa là chúng ta sẽ cần bắt đầu với thứ gì đó nặng hơn vàng, để nó không hoạt động. Nhiều nguyên tử thay thế cũng thường yêu cầu ít nhất một thành phần đậm đặc hơn vì mật độ hầu như luôn tuân theo quy tắc tuyến tính của hỗn hợp trong hợp kim, do đó sẽ không hoạt động. Do quy tắc tuyến tính của vấn đề hỗn hợp, hầu như tất cả các hợp kim đa kim loại đều bị loại bỏ và chỉ các nguyên tố nguyên chất mới có cơ hội thực sự tiếp cận mật độ vàng mà không sử dụng các nguyên tố có mật độ cao hơn vàng.
Khiếm khuyết điểm cuối cùng cần xem xét là khuyết tật kẽ, trong đó các nguyên tử đủ nhỏ để khớp giữa các nguyên tử kim loại được sử dụng làm nguyên tố hợp kim. Các quảng cáo xen kẽ thường làm tăng mật độ, như với carbon trong thép. Thật không may, vonfram không hòa tan carbon ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, như thể hiện trong sơ đồ pha Vì vậy, ý tưởng đó là ra cho carbon. Tôi không thể tìm thấy một sơ đồ pha cho nitơ, vì vậy không rõ liệu có thể sản xuất một hợp kim vonfram-kẽ. Nếu nó tùy thuộc vào phần trăm nguyên tử $ 0,25 \% $, thì phương pháp này cũng có thể hoạt động.
Khoảng cách tương tác
Bên cạnh việc thay đổi cường độ của hằng số lực điện từ, cách duy nhất để thay đổi khoảng cách giữa các tế bào là thông qua ứng dụng của ứng suất. Trong trường hợp này, chúng tôi muốn ứng suất nén thủy tĩnh. Một lần nữa, chúng ta chỉ cần tăng $ 0,25 \% $ cho vonfram, do đó, việc giảm hằng số mạng của một phần ba hoặc $ 0,083 \% $ là đủ. Đó là một chủng $ 0,00083 $. Các mô đun vonfram là $ 411 \ \ textrm {GPa} $, do đó ứng suất nén thủy tĩnh cần thiết là $ 341 \ \ textrm {MPa} $ hoặc áp suất gần $ 50.000 \ \ textrm {psi} $. Đánh lừa bất cứ ai bằng phương pháp này sẽ đòi hỏi một số bộ máy thú vị.