Visul alchimiștilor devine realitate: plumbul s-a transformat în aur la LHC

Transformarea plumbului în aur, visul milenar al alchimiștilor, a devenit realitate în laboratoarele moderne ale fizicii nucleare. Cercetătorii care lucrează la experimentul ALICE de la Marele Accelerator de Hadroni (LHC) din Elveția au reușit, incidental, să obțină aur din plumb – însă procesul este extrem de complex, costisitor și, paradoxal, nedorit.

Trei protoni fac diferența

Din perspectiva fizicii moderne, diferența fundamentală dintre un atom de plumb și unul de aur constă în numărul de protoni din nucleu. Plumbul are 82 de protoni, în timp ce aurul are 79. Teoretic, eliminarea a trei protoni dintr-un nucleu de plumb ar genera un atom de aur. Practic, această „transmutare” necesită condiții extreme, greu de replicat și susținut, scrie The Conversation.

Alchimia accidentală din acceleratoare de particule

În cadrul experimentului ALICE (A Large Ion Collider Experiment), cercetătorii accelerează nuclee de plumb până aproape de viteza luminii și le fac să se ciocnească. În coliziunile frontale, aceste nuclee se dezintegrează complet. Mai interesant însă este ce se întâmplă în cazurile de „aproape-coliziune”, când două nuclee trec foarte aproape unul de celălalt, fără contact direct.

În aceste situații, câmpul electric generat între cele două nuclee devine extrem de intens – de aproape un milion de ori mai puternic decât cel generat de un fulger. Acest câmp poate destabiliza nucleul de plumb și îl poate face să „scape” unul sau mai mulți protoni. Dacă pierde exact trei, rezultatul este un atom de aur.

Detectarea indirectă a aurului

Deoarece nucleele rezultate sunt instabile și nu pot fi captate direct, cercetătorii utilizează detectoare speciale – numite calorimetre zero-grade – pentru a număra protonii expulzați și a deduce ce elemente au fost create. În afară de aur, au fost observate și alte elemente intermediare precum taliu (minus un proton față de plumb) și mercur (minus doi protoni).

16:02 • POLITICĂ

George Simion promite sprijin pentru antreprenori și acuză hărțuirea mediului de afaceri: „Nu sunt un bau-bau!”

21:03 • POLITICĂ

Cine i se va alătura lui Claudiu Târziu în noul partid. Când va fi lansat proiectul politic

Estimările ALICE indică o producție de aproximativ 89.000 de nuclee de aur pe secundă în timpul coliziunilor – însă cantitatea totală este infimă: doar câteva trilioane de grame.

Mai degrabă o problemă decât o comoară

Departe de a fi o sursă viabilă de aur, acest proces este, pentru cercetători, o complicație. Odată ce un nucleu de plumb este transformat și își pierde protonii, el nu mai urmează traiectoria stabilă din interiorul acceleratorului și se lovește de pereții tunelului în doar câteva microsecunde. Acest fenomen reduce intensitatea fasciculului de particule și afectează eficiența experimentelor.

Chiar dacă alchimia modernă a devenit posibilă, ea nu este nici practică, nici profitabilă. Transformarea plumbului în aur rămâne o curiozitate științifică și un efect secundar al cercetării fundamentale în fizica particulelor.