Físicos obtêm ouro do chumbo

O sonho dos alquimistas se tornou realidade: os detectores do experimento ALICE, instalados no Grande Colisor de Hádrons, localizado no CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), registraram a transformação de chumbo em ouro. E isso foi feito com a participação direta de físicos russos do Instituto de Pesquisa Nuclear da Academia Russa de Ciências. Um deles, o Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Igor Pshenichnov, desenvolveu um modelo teórico de dissociação eletromagnética (a desintegração de núcleos por quanta gama) há duas décadas, que tornou possível explicar o mecanismo de formação de núcleos de ouro e outros elementos como resultado da colisão de feixes de núcleos de chumbo em um colisor.

Um artigo descrevendo como isso aconteceu foi publicado recentemente no periódico científico Physical Review Journals. Nele, os cientistas que trabalham no detector ALICE compartilharam com o mundo, de forma totalmente gratuita, a “receita” para obtenção de ouro, ou seja, falaram sobre as medições que realizaram para transmutar chumbo em ouro.

Os alquimistas medievais notaram que o chumbo básico tinha uma densidade muito próxima à do ouro e, portanto, fizeram muitas tentativas de transformá-lo no metal nobre por meios químicos. Isso continuou até que ficou claro que chumbo e ouro eram elementos químicos diferentes e, portanto, a química era inútil para converter um elemento no outro.

Os físicos vieram em nosso socorro no século XX, provando que diferentes elementos podem se transformar em outros, seja naturalmente por meio de decaimento radioativo ou em laboratório, como resultado do bombardeio de nêutrons ou prótons.

Embora o ouro já tenha sido e será produzido em laboratórios por irradiação com nêutrons e prótons, foi a colaboração ALICE que descobriu a transmutação do chumbo em ouro usando um novo mecanismo.

— Igor Anatolyevich, diga-nos qual era o objetivo original do seu trabalho? — Pergunto ao autor do modelo de colapso do núcleo.

— O objetivo dos experimentos conduzidos no Grande Colisor de Hádrons é estudar as colisões de núcleos que resultam na formação de plasma de quarks e glúons. De acordo com a teoria do Big Bang, acredita-se que essa substância quente e densa preencheu o universo cerca de um milionésimo de segundo após o Big Bang e criou a matéria que conhecemos hoje.

No experimento ALICE, observou-se que durante as interações eletromagnéticas dos núcleos, são formados núcleos secundários, por exemplo, tálio, mercúrio ou o mesmo ouro, que em altas velocidades saem da órbita principal e caem nos ímãs supercondutores do colisor, interrompendo seu funcionamento. Este é um problema técnico muito real que precisa ser resolvido. Nosso modelo previu a taxa de formação desses núcleos secundários.

— Qual é a essência do trabalho?

— No colisor, os cientistas estudaram principalmente colisões “frontais” de núcleos de chumbo. Entretanto, em interações muito mais frequentes, quando os núcleos simplesmente passam um pelo outro sem se tocar, os intensos campos eletromagnéticos ao redor deles podem afetar os núcleos que se aproximam, eliminando prótons deles. O modelo previu que, ao retirar apenas três prótons de um núcleo de chumbo, ele se transformaria em ouro com uma probabilidade considerável.

— E quantos núcleos foram obtidos no experimento?

— A análise do ALICE mostra que cerca de 86 bilhões de núcleos de ouro foram criados durante os experimentos. Em termos de massa, isso corresponde a apenas 29 picogramas (2,9 × 10 -11 gramas) de ouro. Infelizmente, a vida deles foi passageira.

É claro que o ouro obtido no LHC não é medido em gramas — são quantidades microscópicas e não é possível fazer joias com elas. Mas o fato é que os cientistas agora conhecem a física de sua produção.

Publicado no jornal "Moskovsky Komsomolets" nº 29520 de 14 de maio de 2025

Manchete de jornal: Ouro passageiro