การทดลอง LHC ไม่ได้ผลิตทองคำก้อนใหญ่ แต่บางอนุภาคในลำแสงไอออนตะกั่วสามารถเปลี่ยนเป็นทองคำได้ในเวลาประมาณไมโครวินาที (ภาพประกอบ: Getty)
ความฝันของนักเล่นแร่แปรธาตุในศตวรรษที่ 17 กลายเป็นจริงโดยนักฟิสิกส์ที่ Large Hadron Collider (LHC) เมื่อพวกเขาเปลี่ยนตะกั่วให้กลายเป็นทอง แม้ว่าจะต้องใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาทีและต้องแลกมาด้วยต้นทุนมหาศาลก็ตาม
กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นที่องค์กรวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (CERN) ซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่อง LHC มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ที่สามารถชนไอออนตะกั่วได้
นักเคมีสมัยโบราณหวังที่จะเปลี่ยนธาตุตะกั่วที่มีอยู่มากมายให้กลายเป็นทองคำที่หายาก อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างของจำนวนโปรตอนระหว่างธาตุทั้งสอง (ตะกั่ว 82 และทองคำ 79) ทำให้วิธีการทางเคมีแบบเดิมไม่สามารถทำได้
นักวิจัยที่เซิร์นประสบความสำเร็จในการทำเช่นนี้โดยการเล็งลำแสงไอออนตะกั่วเข้าหากันด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง บางครั้งไอออนก็พุ่งผ่านกันแทนที่จะชนกันตรงๆ
เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น สนามแม่เหล็กไฟฟ้าอันทรงพลังที่ล้อมรอบไอออนจะสร้างพลังงานพัลส์ กระตุ้นให้นิวเคลียสนำที่เข้ามายิงโปรตอนออกมา 3 ตัว และเปลี่ยนเป็นทองคำ
เครื่องตรวจจับ ALICE ที่ CERN (ภาพ: CERN)
การทดลอง ALICE ของ LHC ได้แยกกรณีของการกลายพันธุ์เหล่านี้ออกจากเศษซากจากการชนที่มีขนาดใหญ่กว่า ในการวิเคราะห์ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม ทีมวิจัยได้คำนวณว่าระหว่างปี 2015 ถึง 2018 การชนกันที่ LHC ก่อให้เกิดนิวเคลียสทองคำ 86 พันล้านนิวเคลียส ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 29 ล้านล้านส่วนของหนึ่งกรัม
อะตอมทองคำที่เคลื่อนที่เร็วและไม่เสถียรส่วนใหญ่เหล่านี้มีอยู่ได้เพียงประมาณ 1 ไมโครวินาทีเท่านั้น ก่อนที่จะกระทบกับอุปกรณ์ทดลองหรือแตกเข้าไปในอนุภาคอื่น
ทองจะถูกสร้างขึ้นทุกครั้งที่ลำแสงตะกั่วชนกันที่ LHC แต่ ALICE เป็นการทดลองเดียวที่มีการตั้งค่าเครื่องตรวจจับเพื่อตรวจจับกระบวนการนี้
“การวิเคราะห์นี้เป็นครั้งแรกที่มีการตรวจพบสัญญาณการผลิตทองคำที่ LHC ในเชิงทดลองและมีการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ” Uliana Dmitrieva นักฟิสิกส์และสมาชิกของกลุ่มร่วมมือ ALICE กล่าว
เจียงหยง เจีย นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยสโตนีบรู๊คในนิวยอร์ก ระบุว่า เครื่องเร่งอนุภาค SPS อีกเครื่องหนึ่งของ CERN ได้สังเกตเห็นว่าตะกั่วเปลี่ยนเป็นทองระหว่างปี พ.ศ. 2545 ถึง พ.ศ. 2547 อย่างไรก็ตาม เขากล่าวเสริมว่า การทดลองล่าสุดที่ LHC มีพลังงานสูงกว่า มีความสามารถในการสร้างทองได้มากกว่ามาก และให้ผลสังเกตการณ์ที่ชัดเจนกว่า
นักวิจัยของ CERN ไม่มีแผนการผลิตทองคำเป็นงานเสริม พวกเขากล่าวว่าความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีที่โฟตอนสามารถเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ LHC
“การทำความเข้าใจกระบวนการดังกล่าวถือเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมคุณภาพและเสถียรภาพของลำแสงเครื่องเร่งอนุภาค” เจียกล่าว
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khoa-hoc-thanh-cong-bien-chi-thanh-vang-20250510225039126.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)