Savanții de la CERN produc 89.000 de nuclei de aur pe secundă transformând plumbul
Fizicienii care lucrează la experimentul ALICE de la Large Hadron Collider (LHC) au reușit, accidental, să transforme plumbul în aur. În timp ce încercau să recreeze condițiile de după Big Bang, aceștia au produs cantități infime de aur, mai exact aproximativ 29 de trilioimi de gram. Dar, stai puțin, cum e posibil așa ceva?

Visul alchimiștilor, realitate în laborator
Alchimiștii medievali visau să preschimbe metalele comune în aur. Astăzi știm că plumbul și aurul sunt elemente diferite, iar chimia clasică nu le poate transmuta. Însă fizica modernă ne spune că diferența fundamentală dintre un atom de plumb și unul de aur este de exact trei protoni. Plumbul are mai mulți.
Așa că întrebarea devine: putem crea un atom de aur pur și simplu smulgând trei protoni dintr-un atom de plumb? Se pare că da. Numai că nu e deloc ușor.
În Elveția, la acceleratorul de particule, savanții au ciocnit fascicule de nuclee de plumb la viteze incredibile, apropiate de cea a luminii, tocmai pentru a studia starea universului imediat după nașterea sa.
Cum furi un proton dintr-un atom
Protonii sunt ținuți în nucleul atomic de o forță extrem de puternică, denumită forța nucleară tare. Pentru a-i extrage, este necesar un câmp electric de o putere colosală. Vorbim de un câmp de aproximativ un milion de ori mai puternic decât cel care generează fulgerele în atmosferă.
Iar oamenii de știință au creat acest câmp prin ciocnirea nucleelor de plumb. Când coliziunea este frontală, forța nucleară tare intră în joc și nucleele sunt complet distruse. Dar, de cele mai multe ori, nucleele nu se lovesc direct, ci doar trec la limită unul pe lângă celălalt, influențându-se prin forța electromagnetică.
Când un nucleu de plumb trece la mustață pe lângă altul, câmpul electric dintre ele devine uriaș. Acest câmp variabil face nucleele să vibreze și, ocazional, să „scuipe” câțiva protoni. Dacă unul dintre ele elimină exact trei protoni, nucleul de plumb s-a transformat, pe bune, în aur.
O alchimie accidentală și enervantă
Să nu vă gândiți că s-a descoperit o metodă de îmbogățire. E drept că, în timpul coliziunilor, se produc circa 89.000 de nuclei de aur pe secundă. Dar se produc și alte elemente, precum taliu (cu un proton mai puțin decât plumbul) sau mercur (cu doi protoni mai puțin).
Pentru cercetători, producția de aur la accelerator este, de fapt, mai mult o pacoste decât o binecuvântare.
Odată ce un nucleu de plumb se transformă prin pierderea de protoni, el nu mai rămâne pe orbita perfectă care îl menține în interiorul conductei vidate a acceleratorului. În doar câteva microsecunde, acesta se va izbi de pereți. Acest efect face ca fasciculul de particule să își piardă din intensitate în timp. Practic, le încurcă experimentele.
Detectivii de particule
Dar cum știu savanții că au produs aur dacă nu îl pot observa direct? Ei folosesc detectoare speciale numite calorimetre de grad zero (zero-degree calorimeters) pentru a număra protonii smulși din nucleele de plumb. Așadar, ei nu observă nucleele de aur în sine, ci le detectează indirect, prin „urmele” lăsate.
Înțelegerea acestei alchimii accidentale este însă esențială pentru interpretarea corectă a datelor din experimente și, mai ales, pentru proiectarea viitoarelor acceleratoare de particule, care vor fi și mai mari și mai puternice.
Stefania Nistor
Pe news24.ro, Stefania Nistor scrie la rubricile Actual, Externe și Politică. Toate articolele →
Citește și
Procurorul a dispus reținerea bărbatului venit cu armă airsoft și grenadă la Poliția Alba Iulia
Poliția a deschis dosar penal după ce un profesor din Vaslui s-a prezentat la școală cu un briceag
Locatarii din OD3 au revenit în apartamente după evacuare. Blocul are cel mai mare risc seismic
Parteneri Articole recomandate din rețeaua noastră
Bravonet
Renate Reinsve a trecut prin 17 duble pentru o scenă din „Fjord”, filmul lui Cristian Mungiu
Lyla
Când poți face screening pulmonar între 50 și 75 de ani și ce presupune tomografia cu doză redusă
Revista Ioana
Un studiu pe 461.682 de oameni nu leagă consumul total de ultraprocesate de cancerul colorectal
Financiarul
Ratele la credite cu ROBOR și IRCC pe 23 octombrie 2026. Ce înseamnă în lei dobânda pentru patru împrumuturi
Dolce Sport
Manchester United pierde cu 0-3 cu Bournemouth. Lammens a fost surprins la golul al treilea
GetPony
Șoferii cu permis expirat riscă amendă și reținerea documentului. Cum se obține o nouă valabilitate