Наука успешно превращает свинец в золото

(Дэн Три) - Ученые создали ионы золота из свинца, что стало современной интерпретацией алхимии.

Эксперименты на LHC не производят больших кусков золота, но некоторые частицы в пучке ионов свинца могут превратиться в золото примерно за микросекунду (Фото: Getty).

Мечта алхимиков XVII века была реализована физиками на Большом адронном коллайдере (БАК), когда они превратили свинец в золото — пусть и за доли секунды и с большими затратами.

Процесс происходит в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), где находится многомиллиардный ускоритель LHC, сталкивающий ионы свинца.

Древние химики когда-то надеялись превратить распространенный элемент свинец в редкое золото. Однако разница в числе протонов между двумя элементами (82 у свинца и 79 у золота) делает это невозможным с помощью обычных химических методов.

Исследователи из ЦЕРНа добились этого, направив друг на друга пучки ионов свинца, движущиеся почти со скоростью света. Иногда эти ионы соприкасаются друг с другом вместо того, чтобы столкнуться лоб в лоб.

Когда это происходит, мощное электромагнитное поле, окружающее ион, может создать импульс энергии, побуждающий входящее ядро ​​свинца выбросить три протона и превратить его в золото.

Детектор ALICE в ЦЕРНе (Фото: ЦЕРН).

Эксперимент ALICE на БАК позволил отделить эти мутантные случаи от более крупных сталкивающихся обломков. В анализе, опубликованном 7 мая в журнале Physical Review, группа подсчитала, что в период с 2015 по 2018 год в результате столкновений на Большом адронном коллайдере было получено 86 миллиардов ядер золота, что эквивалентно примерно 29 триллионным долям грамма.

Большинство из этих нестабильных, быстро движущихся атомов золота существуют всего около 1 микросекунды, прежде чем попадают в экспериментальное оборудование или распадаются на другие частицы.

Золото образуется при столкновении свинцовых пучков в LHC, но ALICE — единственный эксперимент, в котором детекторы настроены на регистрацию этого процесса.

«Этот анализ — первый случай, когда признаки производства золота на LHC были экспериментально обнаружены и систематически проанализированы», — сказала Ульяна Дмитриева, физик и участник коллаборации ALICE.

По словам Цзянъюна Цзя, физика из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке, другой ускоритель ЦЕРНа, SPS, наблюдал превращение свинца в золото с 2002 по 2004 год. Однако он добавил, что последние эксперименты на БАК имеют более высокие энергии, с гораздо большей вероятностью дадут золото и дают более четкие наблюдения.

Исследователи ЦЕРНа не планируют добывать золото в качестве побочного продукта. Вместо этого они говорят, что лучшее понимание того, как фотоны могут изменять ядра, поможет им улучшить производительность LHC.

«Понимание таких процессов важно для контроля качества и стабильности пучков ускорителей частиц», — сказал Цзя.

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