Учёные ЦЕРН на Большом адронном коллайдере зафиксировали превращение свинца в золото

В ходе экспериментов коллаборации ALICE на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН физики, имитируя условия ранней Вселенной сразу после Большого взрыва, столкнули ядра свинца на скоростях, близких к скорости света. Помимо лобовых столкновений физики исследовали редкие «почти-промахи», при которых мощные электромагнитные поля вокруг ядер вызвали выброс протонов (и нейтронов) из свинцовых ядер.

Свинец (атомный номер 82) при потере ровно трёх протонов превращается в золото (атомный номер 79). Это произошло через процесс электромагнитной диссоциации. Интенсивное поле одного ядра «выбивает» протоны из другого, не разрушая ядро полностью. Детекторы ALICE впервые систематически измерили именно образование золота во время Run 2 (2015 по 2018 годы).

Количество полученного золота микроскопическое. По оценкам, за весь период работы коллайдера образовалось около 2,9 x 10⁻¹¹ грамма (29 триллионных долей грамма) различных изотопов золота. Золото существовало лишь доли секунды, прежде чем разрушалось при взаимодействии с оборудованием.

Это не первая искусственная трансмутация элементов в истории (золото получали и раньше в ускорителях), но ALICE впервые точно измерила производство золота именно из свинца через ультрапериферийные столкновения ионов свинца.

Учёные подчёркивают, что открытие важно для понимания потерь пучка в ускорителях и электромагнитных процессов в тяжёлых ионных столкновениях, а не для «алхимического» обогащения. Мечта средневековых алхимиков технически сбылась, но в масштабах, недоступных для практического применения.