Zamienili ołów w złoto. Cel jest inny niż produkcja biżuterii

Alchemicy od wieków marzyli o przemienieniu ołowiu w złoto. Jednak z czasem w wyniku badań odkryto, że są to dwa różne pierwiastki o różnej gęstości. To jednak nie powstrzymało naukowców od prac nad tym zjawiskiem. Wynikiem jest odkrycie, dokonane przez fizyków z CERN-u.

CERN, czyli Europejskie Laboratorium Fizyki Cząstek to jeden z największych ośrodków naukowo-badawczych tego typu na świecie. Znajduje się w pobliżu Genewy, na granicy Szwajcarii i Francji. Jako najważniejsze narzędzie pracujących tam naukowców, uznaje się największy na świecie akcelerator cząstek, Wielki Zderzacz Hadronów. Jego tunel ma długość około 27 km i położony jest na głębokości od 50 do 175 m pod ziemią. To właśnie dzięki niemu badaczom udało się uzyskać złoto z ołowiu.

Doświadczenie zostało wykonane w ramach eksperymentu ALICE, którego założeniem jest zbadanie, co się dzieje z cząstkami w pierwszych 10 mikrosekundach po Wielkim Wybuchu. Polegało ono na zderzeniu ze sobą atomów ołowiu z prędkością bliską prędkości światła. Jony jednak mijały się, a nie zderzały ze sobą czołowo. To doprowadziło do powstania silnego pola elektromagnetycznego wokół nich. W jego wyniku wytworzył się impuls energii w postaci fotonów, który miał wpływ na wzbudzenie jąder ołowiu. To z kolei sprawiło, że jądro ołowiu, które ma 82 protony, wyrzuciło 3 z nich i przekształciło się w jądro złota, posiadające 79 protonów. 

Wiele osób może zastanawiać się, czy uzyskanie złota z ołowiu to szansa, że naukowcy zajmą się produkcją tego pierwiastku. Dokładne dane na temat badania jednak od razu rozwiewają te wątpliwości. Uzyskane cząsteczki złota istniały zaledwie ułamek sekundy i prawie od razu rozpadły się na pojedyncze protony, neutrony i inne cząstki.  Złoto uzyskane było przez naukowców również w innych eksperymentach w Wielkim Zderzaczu Hadronów, a w latach 2015-2018 udało im się wytworzyć 86 miliardów jąder złota. W rzeczywistości to jednak niewielka ilość — to 29 pikogramów złota, czyli ilość w zakresie bilionowych części grama. Od tego czasu maszyna została zmodernizowana, a podane wartości uległy nawet podwojeniu. To jednak w dalszym ciągu o wiele bilionów za mało, aby można było mówić o uzyskaniu kruszcu np. do wyrobu biżuterii. 

Eksperyment miał inny cel. Zderzenia cząstek ołowiu miały służyć wytworzeniu plazmy kwarkowo-gluonowej, czyli gorącego i gęstego stanu materii jądrowej. Jak podejrzewają naukowcy, to właśnie ona wypełniła wszechświat około milionowej części sekundy po Wielkim Wybuchu i dała początek wszelkiej materii, która jest nam znana obecnie.

Sukces naukowców dał wiele informacji na temat tego, jak pole elektromagnetyczne może manipulować jądrami atomowymi oraz, jak powstają pierwiastki. Potwierdził również czułość detektora, który może pomóc w badaniu tego, jak wyglądały początki naszego wszechświata. To cenne dane, które w przyszłości mogą także przełożyć się na poprawienie wydajności Wielkiego Zderzacza Hadronów.  

Źródło: tech.wp.pl, rp.pl