Алхимики были бы рады: ученые выяснили, как превратить свинец в золото, и даже уже это сделали
- Ученые из ЦЕРНа превратили свинец в золото с помощью Большого адронного коллайдера, но результаты существуют лишь мгновение.
- Эксперимент имеет большое научное значение, давая нам более глубокое понимание природы материи.
- Этот процесс не является коммерческим методом добычи золота, но помогает понять механизмы ядерных преобразований.
Мечта средневековых алхимиков становится реальностью –Ученые из ЦЕРНа превратили свинец в золото. Этот прорыв стал возможным благодаря крупнейшему в мире ускорителю частиц, Большому адронному коллайдеру. Но результат, к сожалению, живет лишь короткий миг.
Как превратить свинец в золото
Исследователи Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) зафиксировали превращение атомов свинца в золото во время экспериментов в Большом адронном коллайдере (БАК). Между 2015 и 2018 годами в рамках эксперимента ALICE ученые проводили столкновения ионов свинца на скорости, достигавшей 99,999993% от скорости света. В результате этих взаимодействий образовывались миллиарды ядер новых элементов – в частности ртути, таллия и даже золота, сообщает 24 Канал со ссылкой на официальный отчет ЦЕРНа.
Смотрите также Ученые построят новый адронный коллайдер, который превзойдет знаменитую установку в ЦЕРНе
Как пишут исследователи, золото появлялось реже, чем другие элементы, но из-за его ценности ему уделили особое внимание. Атомы свинца имеют 82 протона, тогда как золото – 79. Если в процессе столкновения ядро свинца теряет три протона (а также несколько нейтронов), образуется золото.
В первой фазе эксперимента удалось создать около 86 миллиардов ядер золота, что равняется примерно 29 пикограммам. Правда, результат существовал буквально мгновение – золото сразу сталкивалось с пучковой трубой и разлеталось на фрагменты. В обновленных экспериментах, благодаря повышению энергии коллайдера, количество созданных ядер выросло почти вдвое, но они все еще разрушаются.
Эти микроскопические количества отнюдь не способны заменить традиционную добычу золота: речь идет о массе, в триллионы раз меньше любого ювелирного изделия. Однако сам факт реализации многовековой идеи превращения одного элемента в другой имеет большое научное значение. Как объясняет физик Марко ван Леувен, детекторы ALICE способны не только фиксировать чрезвычайно сложные столкновения с тысячами частиц, но и чрезвычайно редкие электромагнитные процессы, где возникает лишь несколько частиц.
Исследователи используют специальные калориметры нулевого градуса (ZDC), позволяющие точно измерять количество протонов и нейтронов, которые высвобождаются во время миллиардов микростолкновений каждую секунду. Результаты не только демонстрируют технические возможности коллайдера, но и позволяют совершенствовать теоретические модели электромагнитной диссоциации – процесса, существенно влияющего на стабильность и эффективность работы БАК.
Вместо того, чтобы искать способ обогащения, ученые пытаются лучше понять механизмы, которые управляют ядерными преобразованиями. Они изучают фундаментальные процессы, формировавшие Вселенную сразу после Большого взрыва. Поэтому хотя созданное золото живет лишь доли секунды, сам эксперимент стал еще одним шагом к более глубокому пониманию природы материи.