Unter Goldsynthese versteht man den uralten Traum der Alchemisten, die Erzeugung von Gold. Die Goldsynthese ist mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern oder Kernreaktoren möglich, aber in der Praxis viel zu aufwändig. Da es nur ein stabiles Goldisotop, Au 197, gibt, müssen Kernreaktionen zur Goldsynthese dieses liefern. Künstlich erzeugtes nicht radioaktives Gold kann daher nicht von natürlich gewonnenem Gold unterschieden werden.
Goldsynthese im Teilchenbeschleuniger
Eine Goldsynthese im Teilchenbeschleuniger ist auf vielen Wegen möglich. Da Teilchenbeschleuniger viel Energie verbrauchen und die Ausbeute gering ist, ist der Einsatz von Teilchenbeschleunigern hierfür generell ungeeignet.
Goldsynthese im Reaktor
In einem Kernreaktor kann durch Bestrahlung von Platin oder Quecksilber Gold hergestellt werden. Da Platin teurer als Gold ist, ist Platin als Ausgangsmaterial ungeeignet. Vom Quecksilber kann nur das Isotop Hg196, welches im natürlichen Quecksilber mit einem Gehalt von 0,15 % enthalten ist, durch Neutroneneinfang und anschließenden K+-Zerfall in stabiles Gold mit langsamen Neutronen umgewandelt werden. Die anderen Quecksilberisotope wandeln sich bei Bestrahlung mit langsamen Neutronen ineinander um oder bilden Quecksilberisotope, die durch Beta-Zerfall sich in Thallium umwandeln. Mit schnellen Neutronen kann das Quecksilberisotop 198, welches im natürlichen Quecksilber zu 9,97 % enthalten ist, durch Abspaltung eines Neutrons in das Quecksilberisotop 197 umgewandelt werden, welches dann zu Gold zerfällt. Allerdings besitzt diese Reaktion einen geringeren Wirkungsquerschnitt und ist nur mit unmoderierten Reaktoren durchführbar. Denkbar ist auch, mit sehr energiereichen Neutronen aus den anderen Quecksilberisotopen mehrere Neutronen herauszuschlagen, um so Quecksilber 197 zu erhalten. Allerdings können so energiereiche Neutronen nur mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern erzeugt werden.
Die Goldsynthese hat wegen ihrer geringen Effizienz keine technische Bedeutung, obwohl in den 50er Jahren zu Demonstrationszwecken in den USA durch Bestrahlung von Quecksilber im Atomreaktor nach oben erzeugten Reaktionen eine kleine Menge Gold erzeugt worden sein soll.
Über die Möglichkeit der Synthese anderer Edelmetalle, Edelmetallsynthese.
Goldsynthese durch den Stein der Weisen
Alchimisten haben sich früher, um das siebzehnte Jahrhundert herum, der Transmutation der Elemente verschrieben und suchten den „lapis mineralibus“, den Stein der Weisen. Obwohl es sich dabei nicht wirklich im einen magischen Stein handelt, wie der Name suggeriert, sondern vielmehr um eine rote Substanz, die der Alchimist auch sympathetisches Pulver oder das Pulver der Projektion nannte.