Die Wissenschaft wandelt Blei erfolgreich in Gold um

(Dan Tri) – Wissenschaftler haben Goldionen aus Blei erzeugt, eine moderne Weiterentwicklung des alchemistischen Ziels.

Bei den LHC-Experimenten entstehen keine großen Goldklumpen, aber einige Teilchen im Bleiionenstrahl können sich in etwa einer Mikrosekunde in Gold verwandeln (Illustration: Getty).

Der Traum der Alchemisten des 17. Jahrhunderts wurde von Physikern am Large Hadron Collider (LHC) verwirklicht, als sie Blei in Gold verwandelten – wenn auch in einem Bruchteil einer Sekunde und zu einem hohen Preis.

Der Prozess findet in der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) statt, in der die milliardenschwere LHC-Maschine steht, die Bleiionen kollidieren lassen kann.

Antike Chemiker hofften, das häufig vorkommende Element Blei in das seltene Gold umzuwandeln. Der Unterschied in der Anzahl der Protonen zwischen den beiden Elementen (82 bei Blei und 79 bei Gold) machte dies jedoch mit herkömmlichen chemischen Methoden unmöglich.

Forschern am CERN gelang dies, indem sie Bleiionenstrahlen aufeinander richteten, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegten. Manchmal streiften die Ionen einander, anstatt frontal zusammenzustoßen.

Wenn dies geschieht, kann das starke elektromagnetische Feld, das ein Ion umgibt, einen Energieimpuls erzeugen, der den einfallenden Bleikern dazu anregt, drei Protonen abzufeuern – und ihn in Gold zu verwandeln.

ALICE-Detektor am CERN (Foto: CERN).

Das ALICE-Experiment am LHC trennte diese mutierten Teilchen von größeren Kollisionsresten. In einer am 7. Mai in der Fachzeitschrift Physical Review veröffentlichten Analyse berechnete das Team, dass zwischen 2015 und 2018 bei Kollisionen am LHC 86 Milliarden Goldkerne entstanden – das entspricht etwa 29 Billionstel Gramm.

Die meisten dieser instabilen, sich schnell bewegenden Goldatome existieren nur etwa 1 Mikrosekunde, bevor sie auf die Versuchsanlage treffen oder in andere Partikel zerfallen.

Gold entsteht immer dann, wenn Bleistrahlen am LHC kollidieren, aber ALICE ist das einzige Experiment mit Detektoren, die diesen Prozess erfassen können.

„Diese Analyse ist die erste, bei der eine Signatur der Goldproduktion am LHC experimentell nachgewiesen und systematisch analysiert wurde“, sagte Uliana Dmitrieva, Physikerin und Mitglied der ALICE-Kollaboration.

Laut Jiangyong Jia, einem Physiker an der Stony Brook University in New York, wurde an einem anderen CERN-Beschleuniger namens SPS zwischen 2002 und 2004 die Umwandlung von Blei in Gold beobachtet. Er fügte jedoch hinzu, dass die neuesten Experimente am LHC höhere Energien, eine viel größere Fähigkeit zur Golderzeugung und klarere Beobachtungen aufweisen.

Die Forscher des CERN planen nicht, nebenbei Gold herzustellen. Stattdessen sagen sie, dass ein besseres Verständnis davon, wie Photonen Atomkerne verändern können, ihnen helfen wird, die Leistung des LHC zu verbessern.

„Das Verständnis solcher Prozesse ist wichtig für die Kontrolle der Qualität und Stabilität von Teilchenbeschleunigerstrahlen“, sagt Jia.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khoa-hoc-thanh-cong-bien-chi-thanh-vang-20250510225039126.htm