Алхіміки були б раді: вчені з'ясували, як перетворити свинець на золото, і навіть вже це зробили

Як перетворити свинець на золото

Дослідники Європейської організації ядерних досліджень (ЦЕРН) зафіксували перетворення атомів свинцю на золото під час експериментів у Великому адронному колайдері (ВАК). Між 2015 і 2018 роками в рамках експерименту ALICE учені проводили зіткнення іонів свинцю на швидкості, що сягала 99,999993% від швидкості світла. В результаті цих взаємодій утворювалися мільярди ядер нових елементів – зокрема ртуті, талію і навіть золота, повідомляє 24 Канал з посиланням на офіційний звіт ЦЕРНу.

Як пишуть дослідники, золото з'являлося рідше, ніж інші елементи, але через його цінність йому приділили особливу увагу. Атоми свинцю мають 82 протони, тоді як золото – 79. Якщо в процесі зіткнення ядро свинцю втрачає три протони (а також кілька нейтронів), утворюється золото.

У першій фазі експерименту вдалося створити близько 86 мільярдів ядер золота, що дорівнює приблизно 29 пікограмам. Щоправда, результат існував буквально мить – золото одразу зіштовхувалося з пучковою трубою і розліталося на фрагменти. В оновлених експериментах, завдяки підвищенню енергії колайдера, кількість створених ядер зросла майже вдвічі, але вони все ще руйнуються.

Ці мікроскопічні кількості аж ніяк не здатні замінити традиційний видобуток золота: мова йде про масу, що у трильйони разів менша за будь-який ювелірний виріб. Проте сам факт реалізації багатовікової ідеї перетворення одного елементу на інший має велике наукове значення. Як пояснює фізик Марко ван Леувен, детектори ALICE здатні не лише фіксувати надзвичайно складні зіткнення з тисячами частинок, а й надзвичайно рідкісні електромагнітні процеси, де виникає лише кілька частинок.

Дослідники використовують спеціальні калориметри нульового градусу (ZDC), що дозволяють точно вимірювати кількість протонів і нейтронів, які вивільняються під час мільярдів мікрозіткнень щосекунди. Результати не лише демонструють технічні можливості колайдера, а й дають змогу вдосконалювати теоретичні моделі електромагнітної дисоціації – процесу, що суттєво впливає на стабільність і ефективність роботи ВАК.

Замість того, щоб шукати спосіб збагачення, вчені намагаються краще зрозуміти механізми, які керують ядерними перетвореннями. Вони вивчають фундаментальні процеси, що формували Всесвіт одразу після Великого вибуху. Тож хоча створене золото живе лише долі секунди, сам експеримент став ще одним кроком до глибшого розуміння природи матерії.