Современная алхимия: самая большая в мире машина превратила свинец в золото

Исследователи, работающие в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) недалеко от Женевы, определили, что в ходе второго запуска гигантского коллайдера в период с 2015 по 2018 год было получено около 86 миллиардов ядер золота. Все эти ядра были получены путем столкновения атомов свинца на скорости 99,999993 процента от скорости света. Но это очень небольшое количество, эквивалентное одной 29-триллионной грамма золота. СОВРЕМЕННАЯ АЛХИМИЯ На протяжении столетий великие мыслители исследовали возможности алхимии — превращения неблагородных металлов, таких как свинец, в золото. Легендарный философский камень, который, как полагают, обладает способностью преобразовывать металлы, также стал предметом многих художественных произведений. Хотя алхимические исследования заложили основы современной химии, они не смогли создать ничего столь же чудесного, как философский камень. Большой адронный коллайдер, крупнейшая в мире машина длиной 27 километров, открыл более научный способ превращения свинца в золото. Учитывая схожую плотность свинца и золота, алхимики считали, что свинец «болен» и его можно «вылечить», превратив в золото. Убеждение алхимиков было верным в одном смысле: золото и свинец расположены очень близко друг к другу в периодической таблице, а у золота 79 протонов (всего на три меньше, чем у свинца). Это означает, что для получения золота при столкновениях в ускорителях частиц достаточно удалить из свинца всего три протона (вместе с некоторым количеством нейтронов). С другой стороны, удаление одного или двух протонов приводит к образованию таллия и ртути соответственно. ИЗМЕРЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДЕТЕКТОРА В исследовании, опубликованном в рецензируемом научном журнале Physical Review C, были рассмотрены измерения ALICE, одного из важнейших детекторов Большого адронного коллайдера. ALICE работает путем обнаружения протонов и нейтронов, испускаемых в результате миллиардов взаимодействий частиц, которые происходят каждую секунду внутри коллайдера. Измерения показали, что в результате взаимодействий в коллайдере чаще образуются таллий или ртуть. Однако в третьей части эксперимента было выявлено, что золото производилось со скоростью около 89 тысяч ядер в секунду.