Σύγχρονοι αλχημιστές: Πώς οι επιστήμονες στο CERN πέτυχαν τη μετατροπή μολύβδου σε χρυσό

Ερευνητές στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN πέτυχαν μια πραγματική μεταστοιχείωση μολύβδου σε χρυσό. Όχι με άμεσες συγκρούσεις σωματιδίων, αλλά με «παρά λίγο συγκρούσεις», στις οποίες τα σωματίδια περνούν κοντά το ένα στο άλλο χωρίς να έρχονται σε επαφή, αλλά δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία τόσο έντονα που μπορούν να προκαλέσουν απροσδόκητες πυρηνικές αντιδράσεις.

Πώς σχηματίζεται ο χρυσός

«Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που εκπέμπεται από έναν πυρήνα μολύβδου είναι ιδιαίτερα ισχυρό, επειδή ο πυρήνας περιέχει 82 πρωτόνια, το καθένα από τα οποία φέρει ένα στοιχειώδες φορτίο», δήλωσαν αξιωματούχοι του CERN, σύμφωνα με το Space.com.

«Επιπλέον, η πολύ υψηλή τάχος με την οποία κινούνται οι πυρήνες μολύβδου στον LHC (που αντιστοιχεί στο 99,999993% της ταχύτητας του φωτός) προκαλεί τη περίσφιξη των γραμμών του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε ένα λεπτό δίσκο, εγκάρσιο προς την κατεύθυνση της κίνησης, παράγοντας έναν βραχύβιο παλμό φωτονίων», πρόσθεσαν.

Απεικόνιση πυρήνων μολύβδου (Pb) που συγκρούονται, με τον έναν να χάνει 3 πρωτόνια και να μετατρέπεται σε πυρήνα χρυσού (Au)

CERN

Αυτός ο παλμός μπορεί να προκαλέσει μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτρομαγνητική διάσπαση, στην οποία ένα φωτόνιο αλληλεπιδρά με έναν πυρήνα, προκαλώντας εσωτερικές ταλαντώσεις που εκτοξεύουν νετρόνια και φωτόνια. Στην περίπτωση ενός ατόμου μολύβδου που περνά, η απώλεια τριών πρωτονίων μέσω αυτής της διαδικασίας έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό χρυσού (ο πυρήνας του οποίου περιέχει 79 πρωτόνια).

Τα παραπάνω περιγράφονται αναλυτικά σε διάβασμα που δημοσιεύτηκε στο έντυπο Physical Review C.

Πώς… εξαφανίζεται ο χρυσός

Ο LHC μπορεί να παράγει ως και 89.000 πυρήνες χρυσού ανά δευτερόλεπτο από συγκρούσεις μολύβδου-μολύβδου. «Κατά τη διάρκεια της δεύτερης φάσης λειτουργίας του (2015-2018), δημιουργήθηκαν κατά πρόσβαση 86 δισεκατομμύρια πυρήνες χρυσού στα τέσσερα κύρια πειράματα», ανακοίνωσαν οι αξιωματούχοι του CERN.

Ωστόσο, οποιοσδήποτε μοντέρνος αλχημιστής ελπίζει να κερδίσει χρήματα από αυτό, θα απογοητευτεί. Οι 86 δισ. πυρήνες αντιστοιχούν σε μόλις 29 πικογραμμάρια χρυσού, εμφανώς 29 τρισεκατομμυριοστά του γραμμαρίου…

Επιπλέον, τα άτομα χρυσού έχουν εξαιρετικά σύντομη διάρκεια ζωής. Είναι τόσο ενεργητικά που συγκρούονται αμέσως με μέρη του LHC, όπως ο σωλήνας δέσμης ή οι κατευθυντήρες, και διαλύονται σε πρωτόνια, νετρόνια και άλλα σωματίδια. Ως αποτέλεσμα, ο χρυσός υπάρχει μόνο για ένα κομμάτι του δευτερολέπτου.