Вчені Європейської організації з ядерних досліджень (CERN) здійснили надзвичайний експеримент, під час якого їм вдалося на мить перетворити свинець на золото. Для цього використовували Великий адронний колайдер (LHC) — найпотужніший у світі прискорювач частинок.
Як працює сучасна трансмутація
На відміну від середньовічних алхіміків, які лише мріяли про перетворення неблагородних металів у золото, вчені CERN підходять до цього процесу з наукової точки зору. За допомогою прискорювача вони розганяють іони свинцю до надвисоких швидкостей і зіштовхують їх одне з одним, імітуючи умови, що існували в перші мілісекунди після Великого вибуху.
У результаті таких зіткнень утворюється надщільна й надгаряча матерія. Саме в таких умовах ядра свинцю можуть втрачати частину своїх протонів і нейтронів, тимчасово набуваючи ознак інших хімічних елементів — зокрема, золота.
Механіка процесу: від свинцю до золота
Атом свинцю має 82 протони. Якщо внаслідок зіткнення з нього вибити три, ядро отримує 79 протонів — стільки, скільки у золота. Це перетворення триває мізерну частку секунди, після чого нестабільне ядро розпадається. Проте сам факт такої трансформації підтверджено науковими детекторами.
Що вдалося досягти
За словами представників проєкту ALICE, експерименти тривали з 2015 по 2018 рік. За цей період вдалось зафіксувати утворення близько 29 пікограмів золота. Новітні випробування вже демонструють майже вдвічі вищі результати — завдяки вдосконаленому обладнанню.
“Вражає, що наші детектори здатні не лише реєструвати складні зіткнення з тисячами частинок, а й виявляти рідкісні процеси, що відбуваються на рівні кількох частинок. Це відкриває нові можливості для досліджень у сфері електромагнітної ядерної трансмутації,” — зазначив Марко Ван Леувен, учасник проєкту ALICE.
Попри мікроскопічну кількість отриманого золота, наукову цінність має не сам метал, а здатність спостерігати процеси, що розкривають природу матерії в екстремальних умовах. Саме такі досліди допомагають краще зрозуміти, як формувався Всесвіт у перші моменти свого існування.