Физики на Большом адронном коллайдере доказали, что алхимики были правы — свинец можно превратить в золото. Правда, процесс требует огромных энергозатрат, а количество драгоценного металла получается микроскопическим.
Эксперименты на детекторе ALICE показали, что при столкновении ядер свинца на высоких скоростях образуются следовые количества золота. Ученые использовали разогнанные до околосветовых скоростей ядра, которые, пролетая близко друг к другу, создавали мощные электромагнитные поля. Эти поля вызывали фотон-ядерные взаимодействия, в результате которых от свинца отрывались нейтроны и протоны, превращая его в другие элементы, включая золото.
Когда ядра свинца разгоняются в коллайдере, вокруг них формируются интенсивные электромагнитные поля. Фотоны, возникающие в этих полях, взаимодействуют с ядрами, выбивая из них частицы. В результате свинец (82 протона) теряет несколько частиц, превращаясь в таллий, ртуть и, наконец, золото (79 протонов). Однако полученные ядра нестабильны и быстро распадаются.
Во время второго цикла работы БАК (2015–2018 гг.) ученые зафиксировали около 86 миллиардов ядер золота, что эквивалентно всего 29 пикограммам. В третьем запуске коллайдера выход золота увеличился почти вдвое, но даже в этом случае для получения 1 грамма потребуется около 500 миллионов лет непрерывной работы ускорителя.
Детекторы ALICE фиксируют испускаемые при реакции протоны и нейтроны, а также отклонение измененных ядер от основного пучка. Это позволяет определить состав новых элементов.
«Благодаря детектору ALICE мы впервые смогли систематически наблюдать образование золота в БАК», — отметила физик Ульяна Дмитриева из коллаборации ALICE.
Хотя технология пока не имеет практического применения, эксперимент подтверждает: древняя мечта алхимиков осуществима — просто для этого потребовались не магия, а передовая наука.
Источник: naked-science.ru
Фото: Схема эксперимента / © CERN
