המדע הופך בהצלחה עופרת לזהב

(דן טרי) - מדענים יצרו יוני זהב מעופרת, טוויסט מודרני למטרת האלכימיה.

ניסויי LHC אינם מייצרים גושי זהב גדולים, אך חלק מהחלקיקים בקרן יוני העופרת יכולים להפוך לזהב תוך כמיקרו-שנייה (איור: Getty).

חלומם של האלכימאים במאה ה-17 התגשם על ידי פיזיקאים במאיץ ההדרונים הגדול (LHC) כאשר הפכו עופרת לזהב - אם כי בשבריר שנייה ובמחיר כבד.

התהליך מתרחש בארגון האירופי למחקר גרעיני (CERN), בו נמצאת מכונת ה-LHC, בעלות של מיליארדי דולרים, שיכולה להתנגש ביוני עופרת.

כימאים קדמונים קיוו להפוך את היסוד השופע עופרת לזהב הנדיר. עם זאת, ההבדל במספר הפרוטונים בין שני היסודות (82 לעופרת ו-79 לזהב) הפך זאת לבלתי אפשרי בשיטות כימיות קונבנציונליות.

חוקרים ב-CERN השיגו זאת על ידי כיוון קרני יוני עופרת זו אל זו, הנעות כמעט במהירות האור. לעיתים היונים התחככו זה בזה במקום להתנגש חזיתית.

כאשר זה קורה, השדה האלקטרומגנטי העוצמתי המקיף יון יכול ליצור פולס של אנרגיה, ולגרות את גרעין העופרת הנכנס לירות שלושה פרוטונים - ולהפוך אותו לזהב.

גלאי ALICE ב-CERN (צילום: CERN).

ניסוי ALICE של ה-LHC הפריד בין מקרי המוטנטים הללו לבין פסולת התנגשויות גדולה יותר. בניתוח שפורסם ב-7 במאי בכתב העת Physical Review, הצוות חישב כי בין 2015 ל-2018, התנגשויות ב-LHC יצרו 86 מיליארד גרעיני זהב - שווה ערך לכ-29 טריליונית הגרם.

רוב אטומי הזהב הלא יציבים והנעים במהירות קיימים רק כמיקרו-שנייה אחת לפני שהם פוגעים בציוד הניסויי או מתפרקים לחלקיקים אחרים.

זהב נוצר בכל פעם שקורות עופרת מתנגשות ב-LHC, אבל ALICE הוא הניסוי היחיד עם גלאים שהוקמו כדי לזהות תהליך זה.

"ניתוח זה הוא הפעם הראשונה שזוהה באופן ניסיוני ונותח באופן שיטתי חתימה של ייצור זהב ב-LHC", אמרה אוליאנה דמיטרייבה, פיזיקאית וחברה בשיתוף הפעולה של ALICE.

לדברי ג'יאנגיונג ג'יה, פיזיקאי מאוניברסיטת סטוני ברוק בניו יורק, מאיץ נוסף של CERN בשם SPS צפה בעופרת שהופכת לזהב בין השנים 2002 ו-2004. עם זאת, הוא הוסיף, לניסויים האחרונים ב-LHC יש ​​אנרגיות גבוהות יותר, יכולת גדולה בהרבה ליצור זהב ותצפיות ברורות יותר.

לחוקרי CERN אין תוכניות לייצר זהב כמשק צדדי. במקום זאת, הם אומרים שהבנה טובה יותר של האופן שבו פוטונים יכולים לשנות גרעינים תעזור להם לשפר את ביצועי ה-LHC.

"הבנת תהליכים כאלה חשובה לשליטה באיכות וביציבות של אלומות מאיצי חלקיקים", אומר ג'יה.

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