La science transforme avec succès le plomb en or

(Dan Tri) - Des scientifiques ont créé des ions d'or à partir de plomb, une version moderne de l'objectif de l'alchimie.

Les expériences du LHC ne produisent pas de gros morceaux d'or, mais certaines particules du faisceau d'ions de plomb peuvent se transformer en or en une microseconde environ (Illustration : Getty).

Le rêve des alchimistes du XVIIe siècle a été réalisé par les physiciens du Grand collisionneur de hadrons (LHC) lorsqu'ils ont transformé le plomb en or - certes en une fraction de seconde et à un coût exorbitant.

Le processus se déroule à l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), qui abrite la machine LHC, d'une valeur de plusieurs milliards de dollars, capable de faire entrer en collision des ions de plomb.

Les chimistes de l'Antiquité espéraient transformer le plomb, élément abondant, en or, élément rare. Cependant, la différence du nombre de protons entre les deux éléments (82 pour le plomb et 79 pour l'or) rendait cette transformation impossible par les méthodes chimiques conventionnelles.

Des chercheurs du CERN ont réalisé cette prouesse en dirigeant des faisceaux d'ions de plomb les uns vers les autres, se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière. Parfois, les ions se frôlaient au lieu d'entrer en collision frontale.

Lorsque cela se produit, le puissant champ électromagnétique entourant un ion peut créer une impulsion d'énergie, stimulant le noyau de plomb entrant à éjecter trois protons – et à le transformer en or.

Détecteur ALICE au CERN (Photo : CERN).

L’expérience ALICE du LHC a permis de distinguer ces cas de mutation des débris de collisions plus importants. Dans une analyse publiée le 7 mai dans la revue Physical Review, l’équipe a calculé qu’entre 2015 et 2018, les collisions au LHC ont créé 86 milliards de noyaux d’or, soit l’équivalent d’environ 29 billionièmes de gramme.

La plupart de ces atomes d'or instables et rapides n'existent que pendant environ 1 microseconde avant de heurter l'équipement expérimental ou de se briser en d'autres particules.

De l'or est créé à chaque collision de faisceaux de plomb au LHC, mais ALICE est la seule expérience dotée de détecteurs conçus pour détecter ce processus.

« Cette analyse est la première à détecter expérimentalement et à analyser systématiquement une signature de production d'or au LHC », a déclaré Uliana Dmitrieva, physicienne et membre de la collaboration ALICE.

Selon Jiangyong Jia, physicien à l'université Stony Brook de New York, un autre accélérateur du CERN, appelé SPS, a observé la transformation du plomb en or entre 2002 et 2004. Cependant, a-t-il ajouté, les expériences les plus récentes menées au LHC bénéficient d'énergies plus élevées, d'une capacité bien supérieure à créer de l'or et d'observations plus claires.

Les chercheurs du CERN n'ont pas l'intention de produire de l'or en parallèle. Ils affirment plutôt qu'une meilleure compréhension de la façon dont les photons peuvent modifier les noyaux atomiques leur permettra d'améliorer les performances du LHC.

« Comprendre ces processus est important pour contrôler la qualité et la stabilité des faisceaux des accélérateurs de particules », explique Jia.

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